《WebGL编程指南》学习笔记16——平移、旋转使用矩阵函数库

本系列仅作为本人学习《WebGL编程指南》这本书的笔记所用

为简化手动计算矩阵,使用矩阵函数库。


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<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
    <title>14绘制三角形-矩阵变换库-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;
            }

            // 为旋转矩阵创建Matrix4对象,通过矩阵变换函数库重写
            // ============
            let xformMatrix = new Matrix4();
             // 将xformMatrix设置为旋转矩阵
            // xformMatrix.setRotate(ANGLE, 0, 0, 1); // '(角度,x,y,z)'
            // 平移,不旋转
            xformMatrix.setTranslate( 0.5, 0.5, 0.0); // '(x,y,z)'
            // 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.elements);
            //=============

            // 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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