3D 图形世界的放大镜：WebGL 缩放变换揭秘

2023-11-04 08:37:13

WebGL 变换：深入图形缩放

导言

在深入探索 WebGL 图形的奥秘时，缩放是不可或缺的一环。它允许我们改变模型的大小，赋予我们调整虚拟世界视角的强大功能。在这个技术指南中，我们将深入剖析 WebGL 中的缩放变换，为您提供掌握图形缩放的强大工具。

缩放矩阵的数学原理

缩放变换通过应用缩放矩阵来实现，该矩阵由 3×3 元素组成：

S = [
  sx, 0,  0
  0,  sy, 0
  0,  0,  sz
]

其中：

sx、sy、sz 表示在 x、y、z 轴上的缩放因子。
将此矩阵与模型视图矩阵相乘，可将对象按指定比例缩放。

使用 WebGL 执行缩放

在 WebGL 中，可以通过以下步骤执行缩放：

创建缩放矩阵：

const scaleMatrix = m4.scaling(sx, sy, sz);

将缩放矩阵与模型视图矩阵相乘：

m4.multiply(modelViewMatrix, modelViewMatrix, scaleMatrix);

更新着色器中的模型视图矩阵：

uniformMatrix4fv(programInfo.uniformLocations.modelViewMatrix, false, modelViewMatrix);

缩放的应用

缩放在 WebGL 中有着广泛的应用，包括：

调整场景中对象的相对大小。
创建远近感和纵深感。
突出显示特定对象或区域。
实现相机缩放效果。

代码示例

要使用代码展示缩放，请参见以下片段：

const canvas = document.getElementById("glcanvas");
const gl = canvas.getContext("webgl");

// 创建缩放矩阵
const scaleMatrix = m4.scaling(1.5, 1.5, 1.5);

// 渲染循环
function render() {
  gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT | gl.DEPTH_BUFFER_BIT);
  gl.useProgram(programInfo.program);
  
  // 应用缩放
  m4.multiply(modelViewMatrix, modelViewMatrix, scaleMatrix);
  uniformMatrix4fv(programInfo.uniformLocations.modelViewMatrix, false, modelViewMatrix);
  
  // 渲染对象
  gl.drawArrays(gl.TRIANGLES, 0, numVertices);
  requestAnimationFrame(render);
}