webgl第13课-图形变换之旋转

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上一节课我们学习了图形的变换之平移

这一节课我们将学习图形的变换之旋转

如果你学会了图形的平移，再学习旋转的话你就会发现他们的实现方式是一样的，那就是在顶点着色器中计算顶点变换后的新坐标

在学习旋转之前，我们先来看看需要知道的一些基础知识点：

1.旋转轴图形将围绕旋转轴旋转

2.旋转方向方向：顺时针或者逆时针

3.旋转角度图形旋转经过的角度

webgl中默认右手法则旋转：右手握拳，大拇指指向旋转轴的正方向，区域手指的弯曲方向就是旋转的方向

旋转公式：

x' = x cos 旋转角度 -y sin 旋转角度

y' = x sin 旋转角度 - y cos 旋转角度

z' = z

JS的内置Math对象的sin() 和 cos() 方法可以进行三角函数

为了显示出效果，本案例旋转45°

也许你们觉得这样写比较麻烦，下一课我们将学习图形的矩阵变换

上代码：

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
  <head>
    <meta charset="utf-8" />
    <title>旋转三角形</title>
  </head>

  <body οnlοad="main()">
    <canvas id="webgl" width="400" height="400">
    Please use a browser that supports "canvas"
    </canvas>

    <script src="../lib/webgl-utils.js"></script>
    <script src="../lib/webgl-debug.js"></script>
    <script src="../lib/cuon-utils.js"></script>
    <script src="RotatedTriangle.js"></script>
  </body>
</html>

// 顶点着色器
var VSHADER_SOURCE =
  // x' = x cosβ - y sinβ
  // y' = x sinβ + y cosβ　
  // z' = z
  'attribute vec4 a_Position;\n' +
  'uniform float u_CosB, u_SinB;\n' +
  'void main() {\n' +
  '  gl_Position.x = a_Position.x * u_CosB - a_Position.y * u_SinB;\n' +
  '  gl_Position.y = a_Position.x * u_SinB + a_Position.y * u_CosB;\n' +
  '  gl_Position.z = a_Position.z;\n' +
  '  gl_Position.w = 1.0;\n' +
  '}\n';

// 片元着色器
var FSHADER_SOURCE =
  'void main() {\n' +
  '  gl_FragColor = vec4(1.0, 0.0, 0.0, 1.0);\n' +
  '}\n';

// 旋转角度
var ANGLE = 45.0; 

function main() {
  // 获取canvas元素
  var canvas = document.getElementById('webgl');

  // 获取canvas上下文
  var gl = getWebGLContext(canvas);
  if (!gl) {
    console.log('Failed to get the rendering context for WebGL');
    return;
  }

  // 初始化着色器
  if (!initShaders(gl, VSHADER_SOURCE, FSHADER_SOURCE)) {
    console.log('Failed to intialize shaders.');
    return;
  }

  // 设置顶点位置
  var n = initVertexBuffers(gl);
  if (n < 0) {
    console.log('Failed to set the positions of the vertices');
    return;
  }

  // 将旋转图形所需的数据传输给顶点着色器
  var radian = Math.PI * ANGLE / 180.0; // 角度转弧度
  var cosB = Math.cos(radian);
  var sinB = Math.sin(radian);

  var u_CosB = gl.getUniformLocation(gl.program, 'u_CosB');
  var u_SinB = gl.getUniformLocation(gl.program, 'u_SinB');
  if (!u_CosB || !u_SinB) {
    console.log('Failed to get the storage location of u_CosB or u_SinB');
    return;
  }
  gl.uniform1f(u_CosB, cosB);
  gl.uniform1f(u_SinB, sinB);

  // 设置背景色
  gl.clearColor(0, 0, 0, 1);

  // 清空 <canvas>
  gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT);

  // 绘制三角形
  gl.drawArrays(gl.TRIANGLES, 0, n);
}
//这里设置的是点的位置，本例设置为三角形
function initVertexBuffers(gl) {
  var vertices = new Float32Array([
    0, 0.5,   -0.5, -0.5,   0.5, -0.5
  ]);
  var n = 3; // 顶点数

  // 创建缓冲区对象
  var vertexBuffer = gl.createBuffer();
  if (!vertexBuffer) {
    console.log('Failed to create the buffer object');
    return -1;
  }

  // 绑定缓冲区对象
  gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, vertexBuffer);
  // 将数据写入缓冲区对象以供着色器使用
  gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, vertices, gl.STATIC_DRAW);
//	获取attribute的位置
  var a_Position = gl.getAttribLocation(gl.program, 'a_Position');
  if (a_Position < 0) {
    console.log('Failed to get the storage location of a_Position');
    return -1;
  }
  // 将缓冲区对象分配给attribute变量，这里只有平面的顶点xy，所谓分量为2，第三四分量会默认为0.0,1.0
  gl.vertexAttribPointer(a_Position, 2, gl.FLOAT, false, 0, 0);

  // 开启attribute变量
  gl.enableVertexAttribArray(a_Position);

  return n;
}

运行结果：：

来源：CSDN

作者：webgl_谷子

链接：https://blog.csdn.net/weixin_39452320/article/details/81192844

标签

WebGL

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