直角坐标系位移详解：WebGL第十六课

2023-10-28 09:22:17

好的，我明白了，请稍等。正在生成文章。

在上篇文章中，我们简单地提到了位移的概念，但并没有给出明确的定义。这可能会产生误解，让人以为位移代表了某个物体在平面上的运动轨迹。然而，这种理解是错误的。位移不能代表运动轨迹，向量当然也不能。

那么，位移究竟是什么呢？

位移是一个向量，它了一个物体从初始位置到最终位置的移动。这个向量有大小和方向，它的大小等于物体移动的距离，而它的方向则指向物体移动的方向。

在直角坐标系中，位移可以用一个有序对(dx, dy)来表示，其中dx代表物体在x轴上的位移，而dy代表物体在y轴上的位移。

位移的计算方法很简单。假设一个物体从点(x1, y1)移动到点(x2, y2)，那么它的位移为：

(dx, dy) = (x2 - x1, y2 - y1)

例如，如果一个物体从点(1, 2)移动到点(4, 6)，那么它的位移为：

(dx, dy) = (4 - 1, 6 - 2) = (3, 4)

位移的符号很重要。正号表示物体在该方向上移动，而负号表示物体在该方向上移动。例如，在上面的例子中，物体在x轴上移动了3个单位，在y轴上移动了4个单位。

位移是一个非常重要的概念，它在物理学和工程学中有着广泛的应用。例如，它可以用来计算物体的速度、加速度和动能。

在WebGL中，位移也扮演着重要的角色。它可以用来移动对象、旋转对象和缩放对象。

下面是一个简单的WebGL示例，演示如何使用位移来移动一个对象：

// 获取canvas元素
const canvas = document.getElementById("myCanvas");

// 获取WebGL上下文
const gl = canvas.getContext("webgl");

// 创建一个着色器程序
const program = gl.createProgram();

// 编译着色器
const vertexShader = gl.createShader(gl.VERTEX_SHADER);
gl.shaderSource(vertexShader, vertexShaderSource);
gl.compileShader(vertexShader);

const fragmentShader = gl.createShader(gl.FRAGMENT_SHADER);
gl.shaderSource(fragmentShader, fragmentShaderSource);
gl.compileShader(fragmentShader);

// 将着色器附加到程序
gl.attachShader(program, vertexShader);
gl.attachShader(program, fragmentShader);

// 链接程序
gl.linkProgram(program);

// 使用程序
gl.useProgram(program);

// 创建一个缓冲区
const buffer = gl.createBuffer();

// 绑定缓冲区
gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, buffer);

// 创建一个数组
const vertices = [
  -0.5, -0.5,
  0.5, -0.5,
  0.5, 0.5,
  -0.5, 0.5
];

// 将数据写入缓冲区
gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, new Float32Array(vertices), gl.STATIC_DRAW);

// 获取位置属性
const positionAttribute = gl.getAttribLocation(program, "position");

// 启用位置属性
gl.enableVertexAttribArray(positionAttribute);

// 绑定位置属性
gl.vertexAttribPointer(positionAttribute, 2, gl.FLOAT, false, 0, 0);

// 获取颜色属性
const colorAttribute = gl.getAttribLocation(program, "color");

// 启用颜色属性
gl.enableVertexAttribArray(colorAttribute);

// 绑定颜色属性
gl.vertexAttribPointer(colorAttribute, 3, gl.FLOAT, false, 0, 0);

// 创建一个uniform变量
const translationUniform = gl.getUniformLocation(program, "translation");

// 设置uniform变量
gl.uniform2f(translationUniform, 0.5, 0.5);

// 设置视口
gl.viewport(0, 0, canvas.width, canvas.height);

// 清除颜色缓冲区
gl.clearColor(0.0, 0.0, 0.0, 1.0);
gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT);

// 绘制矩形
gl.drawArrays(gl.TRIANGLE_FAN, 0, 4);