引言
上一篇结尾的说到了按列矩阵，但是如果是按照最原始的方式变换的话，开发的成本其实是很高的，所以，只需要了解原理即可，在实际开发中，我们会用到封装后的库gl-matrix。
gl-matrix简介
gl-matrix是一个JavaScript库，用于处理线性代数中的向量和矩阵计算。它提供了许多常用的矩阵和向量计算函数，如矩阵相乘、矩阵求逆、矩阵转置、矩阵变换、向量点乘、向量叉乘、向量长度等等。
示例--旋转矩阵变换
步骤：创建变换矩阵，并将变换矩阵传给顶点着色器
WebGL按列矩阵
const VSHADER_SOURCE = `
attribute vec4 a_position;
uniform mat4 u_xformMatrix;
void main(void){
gl_Position=u_xformMatrix * a_position;
}
`
顶点着色器中定义了一个mat4类型的变量u_xformMatrix,然后新的顶点坐标是矩阵和变换前坐标的乘积
mat4和vec4类型的区别？
- mat4是一个4x4的矩阵，用于进行3D变换的计算，例如旋转、缩放和平移.
- vec4是一个4维向量，用于表示空间中的点或方向
let angle = 60
const radian = Math.PI * angle / 180
const cosB = Math.cos(radian)
const sinB = Math.sin(radian)
const 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,
])
const u_xformMatrix = webgl.getUniformLocation(webgl.program, 'u_xformMatrix')
webgl.uniformMatrix4fv(u_xformMatrix, false, xformMatrix)
由于按列矩阵的特性，可以把xformMatrix当作成4*4的矩阵，然后通过方法uniformMatrix4fv进行数据的地址赋值即可变换。
gl-matrix 旋转矩阵
const render = () => {
const matrixUniformLocation = webgl.getUniformLocation(webgl.program, "matrix")
// 计算旋转矩阵
const angle = performance.now() / 2000 * Math.PI
const rotationMatrix = mat3.fromRotation(mat3.create(), angle)
// 将矩阵传递给着色器程序
webgl.useProgram(webgl.program)
webgl.uniformMatrix3fv(matrixUniformLocation, false, rotationMatrix)
// 绘制三角形
webgl.clear(webgl.COLOR_BUFFER_BIT)
webgl.drawArrays(webgl.TRIANGLES, 0, 3)
// 循环调用渲染函数以实现动态旋转
requestAnimationFrame(render)
}
mat3.create()创建了一个3*3的矩阵，mat3.fromRotation方法来计算旋转矩阵。该方法接受一个3x3的矩阵作为第一个参数，以及一个角度作为第二个参数，返回一个旋转矩阵。
复合变换
这儿的复合变换直接上gl-matrix库下处理矩阵的代码
效果
const vertexShaderSource = `
attribute vec3 aPosition;
attribute vec3 aColor;
varying vec3 vColor;
uniform mat4 uModelMatrix;
void main() {
gl_Position = uModelMatrix * vec4(aPosition, 1.0);
vColor = aColor;
}
`
顶点着色器中设置顶点gl_Position,变换矩阵和原来顶点坐标的乘积
const render = () => {
webgl.clear(webgl.COLOR_BUFFER_BIT)
const rotation = Date.now() * rotationSpeed / 10
// 设置放缩变换矩阵
let scaleMatrix = mat4.create()
mat4.scale(scaleMatrix, scaleMatrix, [scale, scale, scale])
// 设置旋转变换矩阵
let rotationMatrix = mat4.create()
mat4.rotateZ(rotationMatrix, rotationMatrix, rotation)
// 将旋转和放缩变换矩阵相乘
let transformMatrix = mat4.create()
mat4.multiply(transformMatrix, rotationMatrix, scaleMatrix)
// 将变换矩阵传递给uniform变量
webgl.uniformMatrix4fv(matrixUniformLocation, false, transformMatrix)
// 绘制正方形
webgl.clearColor(0.0, 1.0, 1.0, 1.0)
webgl.drawArrays(webgl.TRIANGLE_STRIP, 0, 4)
// 更新放缩因子
updateScale()
// 循环调用渲染函数以实现动态旋转
requestAnimationFrame(render)
}
- 先用
mat4.create()创建矩阵，然后设置矩阵数据； scale设置缩放数据，rotateZ设置物体绕z轴旋转mat4.multiply()将旋转和放缩变换矩阵相乘uniformMatrix4fv将变换矩阵传递给uniform变量- 绘制图形
放缩因子
const matrixUniformLocation = webgl.getUniformLocation(webgl.program, "uModelMatrix")
const rotationSpeed = 0.005
let scale = 1.0
let delta = 0.005
let direction = 1
const updateScale = () => {
scale += delta * direction;
if (scale >= 1.2 || scale <= 0.5) {
direction = -direction;
}
}
对于这些基础矩阵到复杂变换再到复合变换，那么我们可以熟悉的做到图形的变换了，并且用动画的方式展示出来，之后进入图形的表面了，就是颜色和纹理了
以上就是WebGL高级变换之Matrix4使用介绍的详细内容，更多关于WebGL高级变换Matrix4的资料请关注编程网其它相关文章！
