WebGL与动画实现 | 青训营笔记

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这是我参与「第四届青训营 」笔记创作活动的第3天

WebGL简介

WebGL(全写Web Graphics Library)是一种3D绘图协议,这种绘图技术标准允许把JavaScript和OpenGL ES 2.0结合在一起,通过增加OpenGL ES 2.0的一个JavaScript绑定,WebGL可以为HTML5 Canvas提供硬件3D加速渲染,这样Web开发人员就可以借助系统显卡来在浏览器里更流畅地展示3D场景和模型了,还能创建复杂的导航和数据视觉化。显然,WebGL技术标准免去了开发网页专用渲染插件的麻烦,可被用于创建具有复杂3D结构的网站页面,甚至可以用来设计3D网页游戏等。

Modern Graphics System

  • 光栅(Raster):几乎所有的现代图形系统都是基于光相来绘制图形的,光就是指构成像的像素阵列。
  • 像素(Pixel):一个像素对应图像上的一个点,它通常保存图像上的某个具体位置的颜色等信息。
  • 帧缓存(Frame Buftfer):在绘图过程中,像素信息被存放于缓存中,帧缓存是一块内存地址。
  • CPU(Central Processing Unit):中央处理单元,负责逻辑计算。
  • GPU(Graphics Processing Unit):图形处理单元,负责图形计算。

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Modern Graphics System

1.轮廓提取/meshing 2.光栅化 3.帧缓存 4.渲染

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 CPU VS GPU

GPU由大量的小运算单元构成
每个运算单元只负责处理很简单的计算
每个运算单元彼此独立
因此所有计算可以并行处理

WebGL Startup

1.创建wb上下文
2.创建 WebGL Program
3.将数据存入缓冲区
4.将缓冲区数据读取到GPU
5.GP执行 WebGL程序,输出结果

image.png

2D vs Mesh.js

2D

const canvas=document.querySelector('canvas');
const ctx=canvas.getContext('2d');

ctx.beginPath();
ctx.moveTo(250,0);
ctx.lineTo(500,500);
ctx.lineTo(0,500);
ctx.fillStyle='red';
ctx.fill();

mesh.js

const{Render,Figure2D,Mesh2D}=meshjs;

const canvas=document.querySelector('canvas');
const renderer=new Renderer(canvas);

const figure=new Figure2D();
figure.beginPath();
figure.moveTo(250,0);
figure.lineTo(500,500);
figure.lineTo(0,500);

const mesh=new Mesh2D(figure,canvas);
mesh.setFill({
color;[1,0,0,1],
});

renderer.drawMeshes([mesh]);

3D标准模型的四个齐次矩阵(mat4)

1.投影矩阵 Projection Matrix
2.模型矩阵 Model Matrix
3.视图矩阵 View Matrix
4.法向量矩阵 Normal Matrix\

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