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《WebGL编程指南》学习笔记12——变换矩阵:旋转(4x4阶)

《WebGL编程指南》学习笔记12——变换矩阵:旋转(4x4阶)

作者: 小鸟游露露 | 来源:发表于2021-04-07 14:58 被阅读0次

    本系列仅作为本人学习《WebGL编程指南》这本书的笔记所用

    【旋转矩阵】与【平移矩阵】合并,要先把三阶的旋转矩阵转换成4 x 4阶
    4 x 4阶【旋转矩阵】


    image.jpeg image.jpeg
    <!DOCTYPE html>
    <html lang="en">
    <head>
        <meta charset="UTF-8">
        <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
        <title>11绘制三角形-变换矩阵-旋转4x4</title>
        <script src="./lib/cuon-matrix.js"></script>
        <script src="./lib/cuon-utils.js"></script>
        <script src="./lib/webgl-debug.js"></script>
        <script src="./lib/webgl-utils.js"></script>
    </head>
    <body onload="main()">
        <canvas id="webgl" width="400" height="400">
            不支持canvas的浏览器会展示这段文字
        </canvas>
        <script>
            // 顶点着色器程序
            //======
            // ━━   ━━    ━━              ━━     ━━  ━━ 
            // ┃ x'  ┃    ┃ cosB -sinB 0 0 ┃     ┃ x  ┃
            // ┃ y'  ┃ =  ┃ sinB  cosB 0 0 ┃  X  ┃ y  ┃
            // ┃ z'  ┃    ┃ 0     0    1 0 ┃     ┃ z  ┃
            // ┃ 1   ┃    ┃ 0     0    0 1 ┃     ┃ 1  ┃
            // ━━   ━━    ━━              ━━     ━━  ━━
            //======
            let VSHADER_SOURCE =
            `
            attribute vec4 a_Position;
            uniform mat4 u_xformMatrix;
            void main() {
                gl_Position = u_xformMatrix * a_Position;
            }
            `;
            //======
            // 片元着色器程序
            let FSHADER_SOURCE = 
            `
            void main() {
                gl_FragColor = vec4(1.0, 0.0, 0.0, 1.0);
            }
            `;
            // 旋转角度
            let ANGLE = 90.0;
            // 主程序
            function main() {
                let canvas = document.getElementById('webgl');
                // 获取WebGL绘图上下文
                let gl = getWebGLContext(canvas);
                if(!gl) {
                    console.error('无法使用WebGL');
                    return;
                }
                
                // 初始化着色器
                if(!initShaders(gl, VSHADER_SOURCE, FSHADER_SOURCE)) {
                    console.error('无法使用着色器');
                    return;
                }
                // 设置顶点坐标
                let nLength = initVertexBuffers(gl);
                if ( nLength < 0) {
                    console.log('无法设置点的位置');
                    return;
                }
                // 创建旋转矩阵
                // ============
                let radian = Math.PI * ANGLE / 180.0; // 转为弧度制
                let cosB = Math.cos(radian); // js的Math.cos() 方式只支持弧度制参数
                let sinB = Math.sin(radian);
                // 主要WebGL中矩阵是列主序的,设置矩阵
                let xformMatrix = new Float32Array([
                    cosB, sinB, 0.0, 0.0,
                    -sinB, cosB, 0.0, 0.0,
                    0.0, 0.0, 1.0, 0.0,
                    0.0, 0.0, 0.0, 1.0,
                ]);
                // 将旋转矩阵传输给顶点着色器
                let u_xformMatrix = gl.getUniformLocation(gl.program, 'u_xformMatrix');
                gl.uniformMatrix4fv(u_xformMatrix, false, xformMatrix);
                //=============
                // 设置<canvas> 背景色
                gl.clearColor(0.0, 0.0, 0.0, 1.0);
                // 清除<canvas>
                gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT);
                // 绘制三角形
                gl.drawArrays(gl.TRIANGLES, 0, nLength); // nLength为n个点
            }
            function initVertexBuffers(gl) {
                // 类型化数组, 用于储存顶点的坐标或颜色。比Array性能更高,不支持push(),和pop()
                let vertices = new Float32Array([
                    0.0, 0.5, -0.5, -0.5, 0.5, -0.5
                ]); // 坐标 x1,y1,x2,y2,x3,y3
                let n = 3; // 点的个数
                // 1.创建缓冲区对象
                let vertexBuffer = gl.createBuffer();
                if (!vertexBuffer) {
                    console.log('不能创建缓冲区对象');
                    return -1;
                }
                // 2.将缓冲区对象绑定到目标
                gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, vertexBuffer);
                // 3.向缓冲区对象写入数据,不能直接向缓冲区写入数据,只能向绑定的目标输入数据
                gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, vertices, gl.STATIC_DRAW);
                // 获取a_Position变量的存储位置
                let a_Position = gl.getAttribLocation(gl.program, 'a_Position');
                if (a_Position < 0) {
                    console.log('无法获取 a_Position')
                    return -1;
                }
                // 4.将缓冲区对象分配给attribute变量--所有点数据一次性传入
                gl.vertexAttribPointer(a_Position, 2, gl.FLOAT, false, 0, 0);
                // 5.连接a_Position变量与分配给它的缓冲区对象,开启attribute变量
                gl.enableVertexAttribArray(a_Position);
                return n; // 返回待绘制顶点的数量, 函数内部发生错误后返回-1
            }
            
        </script>
    </body>
    </html>
    

    未完待续。。。

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