WebGl 旋转（矩阵变换）

代码1：

 <!DOCTYPE html>

 <html lang="en">

 <head>

     <meta charset="UTF-8">

     <title>WebGl 旋转（矩阵变换）</title>

 </head>

 <body>

 <canvas id="myCanvas" width="500" height="300" style="border: 1px solid red"></canvas>

 </body>

 <script>

     window.onload = function () {

         //第1步 - 准备Canvas和获取WebGL的渲染上下文

         var canvas = document.getElementById('myCanvas'),

             gl = canvas.getContext('webgl');

         //第2步 - 定义几何并将其存储在缓冲区对象

         var vertices = [

                 -0.5,0.5,0.0,

                 0.0,0.5,0.0,

                 -0.25,0.25,0.0,

             ],

             colors = [

                 0,0,1,

                 1,0,0,

                 0,1,0,],

             indices =[0,1,2];

         var vertex_buffer = gl.createBuffer();

         gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, vertex_buffer);

         gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, new Float32Array(vertices), gl.STATIC_DRAW);

         var color_buffer = gl.createBuffer ();

         gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, color_buffer);

         gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, new Float32Array(colors), gl.STATIC_DRAW);

         var index_buffer = gl.createBuffer();

         gl.bindBuffer(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, index_buffer);

         gl.bufferData(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, new Uint16Array(indices), gl.STATIC_DRAW);

         //第3步 - 创建和编译着色器程序

         var vertCode =

             'attribute vec3 coordinates;' +

             'uniform mat4 rotate;'+

             'attribute vec3 color;'+

             'varying vec3 vColor;'+

             'void main(void) {' +

             ' gl_Position = rotate*vec4(coordinates,1.0);' +

             'vColor = color;'+

             '}';

         var fragCode =

             'precision mediump float;'+

             'varying vec3 vColor;'+

             'void main(void) {' +

             ' gl_FragColor = vec4(vColor, 1);' +

             '}';

         var vertShader = gl.createShader(gl.VERTEX_SHADER);

         var fragShader = gl.createShader(gl.FRAGMENT_SHADER);

         gl.shaderSource(vertShader, vertCode);

         gl.shaderSource(fragShader, fragCode);

         gl.compileShader(vertShader);

         gl.compileShader(fragShader);

         var shaderProgram = gl.createProgram();

         gl.attachShader(shaderProgram, vertShader);

         gl.attachShader(shaderProgram, fragShader);

         gl.linkProgram(shaderProgram);

         gl.useProgram(shaderProgram);

         //第4步 - 关联着色器程序到缓冲区对象

         gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, vertex_buffer);

         var coord = gl.getAttribLocation(shaderProgram, 'coordinates');

         gl.vertexAttribPointer(coord, 3, gl.FLOAT, false, 0, 0);

         gl.enableVertexAttribArray(coord);

         gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, color_buffer);

         var color = gl.getAttribLocation(shaderProgram, "color");

         gl.vertexAttribPointer(color, 3, gl.FLOAT, false,0,0) ; //color

         gl.enableVertexAttribArray(color);

         //绕着Z轴旋转

         var init_angle = 0.0;//初始角度

         var angle_step = 1;//旋转步伐

         var current_angle = init_angle;

         var radian = Math.PI * (current_angle % 360) / 180.0;

         var cosB = Math.cos(radian);

         var sinB = Math.sin(radian);

         var 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

         ]);

         var rotate = gl.getUniformLocation(shaderProgram, "rotate");

         gl.uniformMatrix4fv(rotate, false, xformMatrix);

         //第5步 - 绘制所需的对象

         setInterval(function () {

             radian = Math.PI * (current_angle % 360) / 180.0;

             cosB = Math.cos(radian);

             sinB = Math.sin(radian);

             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

             ]);

             gl.uniformMatrix4fv(rotate, false, xformMatrix);

             gl.enable(gl.DEPTH_TEST);

             gl.depthFunc(gl.LEQUAL);

             gl.clearColor(0.5, 0.5, 0.5, 0.9);

             gl.clearDepth(1.0);

             gl.viewport(0.0, 0.0, canvas.width, canvas.height);

             gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT | gl.DEPTH_BUFFER_BIT);

             gl.drawElements(gl.TRIANGLES, indices.length, gl.UNSIGNED_SHORT, 0);

             //当前角度

             current_angle = current_angle + angle_step;

         },10);

     }

 </script>

 </html>

代码2：

 <!DOCTYPE html>

 <html lang="en">

 <head>

     <meta charset="UTF-8">

     <title>WebGl 旋转（矩阵变换）</title>

 </head>

 <body>

 <canvas id="myCanvas" width="500" height="300" style="border: 1px solid red"></canvas>

 </body>

 <script>

     window.onload = function () {

         //第1步 - 准备Canvas和获取WebGL的渲染上下文

         var canvas = document.getElementById('myCanvas'),

             gl = canvas.getContext('webgl');

         //第2步 - 定义几何并将其存储在缓冲区对象

         var vertices = [

                 -0.5,0.5,0.0,

                 0.0,0.5,0.0,

                 -0.25,0.25,0.0,

             ],

             colors = [

                 0,0,1,

                 1,0,0,

                 0,1,0,],

             indices =[0,1,2];

         var vertex_buffer = gl.createBuffer();

         gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, vertex_buffer);

         gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, new Float32Array(vertices), gl.STATIC_DRAW);

         var color_buffer = gl.createBuffer ();

         gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, color_buffer);

         gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, new Float32Array(colors), gl.STATIC_DRAW);

         var index_buffer = gl.createBuffer();

         gl.bindBuffer(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, index_buffer);

         gl.bufferData(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, new Uint16Array(indices), gl.STATIC_DRAW);

         //第3步 - 创建和编译着色器程序

         var vertCode =

             'attribute vec3 coordinates;' +

             'uniform mat4 Pmatrix;'+

             'uniform mat4 Vmatrix;'+

             'uniform mat4 Mmatrix;'+

             'attribute vec3 color;'+

             'varying vec3 vColor;'+

             'void main(void) {' +

             ' gl_Position = Pmatrix*Vmatrix*Mmatrix*vec4(coordinates,1.0);' +

             'vColor = color;'+

             '}';

         var fragCode =

             'precision mediump float;'+

             'varying vec3 vColor;'+

             'void main(void) {' +

             ' gl_FragColor = vec4(vColor, 1);' +

             '}';

         var vertShader = gl.createShader(gl.VERTEX_SHADER);

         var fragShader = gl.createShader(gl.FRAGMENT_SHADER);

         gl.shaderSource(vertShader, vertCode);

         gl.shaderSource(fragShader, fragCode);

         gl.compileShader(vertShader);

         gl.compileShader(fragShader);

         var shaderProgram = gl.createProgram();

         gl.attachShader(shaderProgram, vertShader);

         gl.attachShader(shaderProgram, fragShader);

         gl.linkProgram(shaderProgram);

         gl.useProgram(shaderProgram);

         //第4步 - 关联着色器程序到缓冲区对象

         var Pmatrix = gl.getUniformLocation(shaderProgram, "Pmatrix");

         var Vmatrix = gl.getUniformLocation(shaderProgram, "Vmatrix");

         var Mmatrix = gl.getUniformLocation(shaderProgram, "Mmatrix");

         gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, vertex_buffer);

         var coord = gl.getAttribLocation(shaderProgram, 'coordinates');

         gl.vertexAttribPointer(coord, 3, gl.FLOAT, false, 0, 0);

         gl.enableVertexAttribArray(coord);

         gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, color_buffer);

         var color = gl.getAttribLocation(shaderProgram, "color");

         gl.vertexAttribPointer(color, 3, gl.FLOAT, false,0,0) ; //color

         gl.enableVertexAttribArray(color);

         //

         var proj_matrix = get_projection(40, canvas.width/canvas.height, 1, 100);

         var mov_matrix = [1,0,0,0, 0,1,0,0, 0,0,1,0, 0,0,0,1];

         var view_matrix = [1,0,0,0, 0,1,0,0, 0,0,1,0, 0,0,0,1];

         //translating z

         view_matrix[14] = view_matrix[14]-2; //zoom

         //第5步 - 绘制所需的对象

         var time_old = 0;

         var animate = function(time) {

             var dt = time-time_old;

             rotateZ(mov_matrix, dt*0.002);

             time_old = time;

             gl.enable(gl.DEPTH_TEST);

             gl.depthFunc(gl.LEQUAL);

             gl.clearColor(0.5, 0.5, 0.5, 0.9);

             gl.clearDepth(1.0);

             gl.viewport(0.0, 0.0, canvas.width, canvas.height);

             gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT | gl.DEPTH_BUFFER_BIT);

             // 将旋转矩阵传输给顶点着色器

             gl.uniformMatrix4fv(Pmatrix, false, proj_matrix);

             gl.uniformMatrix4fv(Vmatrix, false, view_matrix);

             gl.uniformMatrix4fv(Mmatrix, false, mov_matrix);

             gl.drawElements(gl.TRIANGLES, indices.length, gl.UNSIGNED_SHORT, 0);

             window.requestAnimationFrame(animate);

         }

         animate(0);

         /*========================= MATRIX ========================= */

         function get_projection(angle, a, zMin, zMax) {

             var ang = Math.tan((angle*.5)*Math.PI/180);//angle*.5

             return [

                 0.5/ang, 0 , 0, 0,

                 0, 0.5*a/ang, 0, 0,

                 0, 0, -(zMax+zMin)/(zMax-zMin), -1,

                 0, 0, (-2*zMax*zMin)/(zMax-zMin), 0

             ];

         }

         //z轴旋转

         function rotateZ(m, angle) {

             var c = Math.cos(angle);

             var s = Math.sin(angle);

             var mv0 = m[0], mv4 = m[4], mv8 = m[8];

             m[0] = c*m[0]-s*m[1];

             m[4] = c*m[4]-s*m[5];

             m[8] = c*m[8]-s*m[9];

             m[1] = c*m[1]+s*mv0;

             m[5] = c*m[5]+s*mv4;

             m[9] = c*m[9]+s*mv8;

         }

     }

 </script>

 </html>

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