用最少的代码渲染3D模型

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Github:github.com/xosg/model-…

Model View

基于 Zero Overhead 原则的草量级 3D 模型渲染组件,在线演示:pqo.gitee.io/model-view/…

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<script src="model-view.js"></script>
<canvas is="model-view" src="path/to/model.bin" width="500" height="500"></canvas>
model-view大小内容
model-view.js5.0 KB源文件:含注释和空白符
model-view.min.js3.5 KB代码丑化工具编译后
model-view.min.js.gz1.5 KBGzip 压缩后:http 传输

动机

市面上的 WebGL 库为了支持 3D 模型的各种属性,文件体积异常庞大,动辄 1M 以上,但很多时候用户只需要简单直观地展示一下模型,并不关心图形学中乱七八糟的功能,也就是所谓的“零负担原则”(zero overhead principle),因此本项目诞生,本项目选取了三维模型中最关键的几个属性,其他的一概不支持!因此得以让库文件保持几 KB,用最小的开销渲染尽可能多的信息:本库不支持市面上任何的三维模型格式,取而代之的是自定义的,可直接传入 WebGL 缓冲区的二进制格式。

  • 轻巧组件:渲染所占资源极小;使用了 html 组件化
  • 聚焦透视:自动聚焦到物体的包围盒,并且透视投影
  • 多种材质:支持给三角面分组,每组分配不同的颜色
  • 扁平着色:模拟一束来自视点的平行光线
  • 简单交互:支持鼠标操作,围绕物体旋转缩放

自定义原生格式

二进制格式类型长度作用
json lengthUint 324 字节定义了下一块的长度
jsonJSON 文本由上一块决定json 文本 ascii
顶点坐标数组由上一块决定每个顶点由 3 个 float 组成
三角索引数组余下的长度索引的数量由上上块决定

JSON 格式

JSON 字典类型作用
position_length整数顶点数组的长度,字节
lengthfloat包围球直径 or 包围盒对角线
extensionsstring 列表WebGL 的扩展功能
groups字典列表三角面的分组
groups -> colorvector4分组的颜色
groups -> indexCount整数分组的长度
groups -> componentTypeWebGL 类型索引的类型
groups -> offset整数分组的偏移值,字节

我的理解,所谓「零成本抽象 zero overhead abstraction」有两个层面的意思。不需要为没有使用到的语言特性付出代价。使用某种语言特性,不会带来运行时的代价。总的来说,这就是一种极度强调运行时性能,把所有解释抽象的工作都放在编译时完成的思路。

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