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[WebGL] [基础]非蒙皮模型

碧海醫心

碧海醫心

发布时间:2024-11-04 11:06:39

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来源于dev.to

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[webgl] [基础]非蒙皮模型

1. gl_position = 投影 * 视图 * 模型 * 位置;

        从本地/模型位置到最终剪辑空间的位置

三变换maxtrix:

  • 投影:投影变换矩阵

    视图坐标系变换为裁剪空间坐标系

  • 视图:视图变换矩阵

    模型坐标系变换为视图坐标系(移动相机位置)

  • 模型:模型转换矩阵

    本地坐标转换为模型坐标系/游戏世界坐标系(绝对坐标)

  • postition:顶点的局部坐标

局部坐标系(相对坐标系)

  • 注意:
  • 位置和模型坐标系原点由开发者根据需求定义。

    微尔企业网站管理系统1.75 build build 090709
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    系统功能介绍 1 包含企业网站所必备的功能:企业信息、产品管理、人才招聘、新闻资讯、企业图片、以及视频下载等模块2 由于是从CMS系统的基础上开发而成,因此相对于一些其他的企业网站管理系统,本系统具备更强的可扩展能力,可以胜任从小型工作室到大中型企业网上门户等各种不同规模网站的需求。3 后台管理与模板完全分离,并具备非常灵活的标签技术,可以实现无限制个性化的界面定制4 操作简单,利用已经制作好的模

    下载
  • 分别对应模型和位置矩阵数据的世界坐标系和模型坐标系:


            absolute(world) y+ axis
                 y (0, 1, 0)
               |
               |                           local(model) y+ axis
               |                             |  /
               |                             | /
               |                             |
               |                  ---------- o (1, 0, 1)  ← local(model) origin ---- local x+ axis
               |                           / |  
               |                          /  |
               |                         /   |
               |                        /    |
               |                       /     | 
               |______________________/______|__________ x (1, 0, 0)  absolute(world) x+ axis
              /                     local(model) z+ axis
             /
            /
           /
          z (0, 0, 1)
   absolute(world) z+ axis

2. webgl 默认使用列主顺序,而 c++ 默认使用行主顺序。

在webgl中,矩阵按列主顺序存储,这会影响矩阵排列和计算顺序。这种存储方法影响矩阵在 webgl 中的定义和使用方式。以下是在 webgl 中使用列主矩阵时的一些常见做法:

  1. 矩阵定义和排列 ## 矩阵定义和排列 使用列优先存储时,矩阵的列按顺序存储。例如,按列优先顺序排列的 4x4 矩阵 m 如下所示:

m = | m11 m21 m31 m41 | m11 m21 m31 m41 | m11 m21 m31 m41 | m11 m21 m31 m41 | m12 m22 m32 m42 | m12 m22 m32 m42 | m12 m22 m32 m42 | m12 m22 m32 m42 | m13 m23 m33 m43 | m13 m23 m33 m43 | m13 m23 m33 m43 | m13 m23 m33 m43 | m14 m24 m34 m44 |

在 webgl 中,该矩阵表示为按列优先顺序的一维数组:

   const matrix = [
     m11, m21, m31, m41,  // first column
     m12, m22, m32, m42,  // second column
     m13, m23, m33, m43,  // third column
     m14, m24, m34, m44   // fourth column
   ];
  1. 一致的矩阵和数组格式 将矩阵数据传递给 webgl 着色器时,必须使用一致的格式。例如,当传递 4x4 转换矩阵时,webgl 的uniformmatrix4fv 函数期望数组按列优先顺序排列:
   gl.uniformmatrix4fv(location, false, matrix);

这里, false 表示矩阵不应该转置。由于 webgl 默认使用列优先顺序,请确保数据格式符合此要求,因为 javascript 的标准数学库可能默认使用行优先顺序。

  1. 矩阵乘法顺序 实际上,列主顺序会影响矩阵的乘法顺序。在此系统中,矩阵相乘从右到左,这意味着首先应用最后一个变换。例如:

所得矩阵m可以表示为变换矩阵trs的乘积:

m = trs

在此等式中:

  • s 是缩放矩阵,
  • r 是旋转矩阵,
  • t 是平移矩阵。

按照列优先顺序,此序列首先应用缩放,然后应用旋转,最后应用平移。

  1. 使用实用程序库 使用 glmatrix 等库可以简化 webgl 中的矩阵运算。这些库通常遵循列主顺序,符合 webgl 的要求并避免手动矩阵格式调整的需要。例如:

let modelmatrix = mat4.create();// 创建单位矩阵

   let modelMatrix = mat4.create();// create a Identity matrix
//M = T ⋅ R ⋅ S the principle of mutiply of matrix is from right to left <----- caused by colum major order
   mat4.translate(modelMatrix, modelMatrix, [x, y, z]); // Translation
   mat4.rotate(modelMatrix, modelMatrix, angle, [0, 1, 0]); // Rotation
   mat4.scale(modelMatrix, modelMatrix, [sx, sy, sz]); // Scaling
  1. 调试和转换 了解列主存储有助于调试矩阵计算。如果矩阵结果是意外的,请检查着色器中的数据排列是否与列优先顺序匹配。

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