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【前端可视化】 OpenGL WebGL 入门和实践

这个立方体渲染的例子,会有助于理解接下来会讲到的 GLSL(OpenGL着色器) 语言。 ?...首先,在创造这个立方体的时候,肯定有八个顶点的坐标,坐标都是用向量表示的,因而至少也是个三维向量。然后“旋转”这个变换,在线性代数里面是用一个矩阵来表示的。向量旋转,是用向量乘以这个矩阵。...顶点坐标 顶点坐标从何而来呢?一个立方体还好说,但如果是像上边复杂的茶壶呢?...想一下,每个三角形都有三个顶点,而一个茶壶就会有成千上万个顶点,而且还需要精密的计算,显然人的肉眼以及精力是不允许一个一个写这些坐标的。...)、uv(决定贴图坐标)、法线(决定光照效果),以及各种矩阵(比如投影矩阵)。

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Android开发笔记(一百五十六)通过渲染纹理展示地球仪

上一篇文章介绍了如何使用GL10描绘三维物体的线段框架,后面给出的立方体和球体效果图,虽然看起来具备立体的轮廓,可离真实的物体还差得远。...在OpenGL体系之中,纹理坐标又称UV坐标,通过两个浮点数组合来设置一个点的纹理坐标(U,V),其中U表示横轴,V表示纵轴。...启用深度测试的目的,是只绘制物体朝向观测者的正面,而不绘制物体的背面。上一篇文章的立方体和球体因为没有开启深度测试,所以背面的线段也都画了出来。...UV坐标定义的大小(UV坐标为0,0到1,1),这时需要告诉OpenGL库如何去渲染这些不存在的Texture部分。...因为材质是一片一片的花色,所以调用glDrawArrays绘制方法时,要指定采取GL10.GL_TRIANGLE_STRIP方式,表示本次绘图画的是一个三角形的平面,这样从位图对象裁剪出来的花纹就贴图完成了

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    通过Mesh投影来实现贴花系统

    我们的目的是要将所有受影响的三角形投影到y=0平面上,以便可以正确的采样贴花纹理。 3. 将受影响物体Mesh的所有三角形均转换到裁切立方体的坐标系之下对立方体的8个平面进行裁切。...裁切时会出现,三角形完全在立方体外, 三角形完全在立方体内,三角形一部分在立方体外一部分在立方体内。前两种情况很好处理,但是第三种情况有可能会将一个三解形切成2个,因此需要格外注意。...具体的裁切算法视锥体裁切算法一致,这里就不赘述。 4. 纹理采样,在创建三角形时,我们需要为每个一顶点指定一个uv坐标。...前面已经说过了,我们的实现方式是将裁切后合法的三角形投影到裁切坐标系的y=0平面上, 投影之后的坐标为(x, 0, z)....因此uv可直接执行u = Lerp(0.0f, 1.0f, x + 0.5f), v = Lerp(0.0f, 1.0f, z + 0.5f).这里之所以加0.5f修正是因为立方体中心坐标为(0, 0,

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    Android开发笔记(一百五十五)利用GL10描绘点、线、面

    首先在三维坐标系中,每个点都有x、y、z三个方向上的坐标值,这样需要三个浮点数来表示一个点。然后一个面又至少由三个点组成,例如三个点可以构成一个三角形,而四个点可以构成一个四边形。...于是OpenGL使用浮点数组表达一块平面区域的时候,数组大小=该面的顶点个数*3,也就是说,每三个浮点数用来指定一个顶点的x、y、z三轴坐标,所以总共需要三倍于顶点数量的浮点数才能表示这些顶点构成的平面...); 通常情况下,OpenGL用于处理三维空间的连续顶点的图形绘制,故而一般可按以下格式调用glVertexPointer方法: // 三维空间,顶点的坐标值为浮点数,且顶点是连续的集合...OpenGL绘制的立方体效果长啥样: ?...见过了立方体的效果图,再来看看完整立方体的图形绘制代码片段: // 声明立方体六个面的顶点集合的初始浮点数组定义 private ArrayList mVertices

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    从关键概念开始,万字带你轻松入门 WebGL

    如果我们从轴的正端来看,右手坐标系的正方向是逆时针旋转,左手坐标系的正方向是顺时针旋转。 OpenGL 是哪个坐标系? 那么 OpenGL 是左手坐标系,还是右手坐标系?答案是 都不是。...也就是说默认的话 OpenGL 应该是左手坐标系。这里就是让大家非常混乱的地方,实际上开发中都是使用的右手坐标系。 当然并不是右手坐标系比左手坐标系好,而是右手坐标系是 OpenGL 的惯例。...图片是由一个个像素组成的,首先我们定义了一堆顶点给 OpenGL,然后 OpenGL 把每个顶点都传给顶点坐标系,顶点坐标系返回顶点在 NDC 中的位置,然后 OpenGL 将这些坐标进行图形装配(上面我们设置装配成三角形...可以使用两个三角形组合来表示一个正方形,立方体有 6 个面,也就需要 12 个三角形,每个三角形需要 3 个顶点,那么最终我们就需要 36 个顶点!...,立方体的正中心就在坐标轴原点。

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    【带着canvas去流浪(12)】用Three.js制作简易的MARVEL片头动画(上)

    3.2 纹理贴图的基本原理-UV映射 在Three.js中,几何体是通过点和面的特征构建起来的,如果将一个几何体实例对象在控制台打印出来,就可以看到存储端点坐标信息的vertexs和存储面信息的faces...当你构建一个立方体时,会发现它的faces属性数组中有12个面的信息,因为Three.js中默认使用三角面片来构建几何体,一个矩形表面需要用两个三角面片来构建,(你可以将立方体材料material中传入...纹理贴图坐标也称为UV坐标,它的贴图原理是这样的,首先将贴图素材x轴和y轴的长度以0-1来标记,那么使用3个坐标范围在[0~1,0~1]的点就可以在图形素材中以三角形剪裁出需要的部分,同理使用4个坐标范围在...右图中白色三角形的三个顶点在归一化坐标系中的坐标值已经列出,将[0.2,0.2],[0.2,0.8],[0.7,0.2]这三个坐标点信息填充到对应的UV映射数组中后,Three.js就会用这个三角形区域来对一个三角面进行贴图...由于默认面是三角面,所以我们通过实例化3个THREE.Vector2(x,y)对象来表示从素材中截取的三角形区域,得到了素材后要如何将它与三角面的顶点坐标对应起来呢?

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    面试官:纹理贴图必须要输入顶点坐标或纹理坐标吗

    这个就引出了文本提到的全屏三角形,它不需要顶点缓冲区,而是利用顶点着色器直接生成所需的顶点坐标和纹理坐标。...通过至少 3 个顶点的索引,在顶点着色器中计算一个覆盖整个屏幕的三角形顶点坐标,可以避免两个三角形之间的接缝问题,并减少顶点处理的开销。...全屏三角形的实现细节 gl_VertexID 是 OpenGL ES 中用于标识顶点索引的内建变量,利用它可以在顶点着色器中生成覆盖整个屏幕的三角形。...此时生成的顶点坐标: 此时生成的纹理坐标: 可以看到这个大的三角形超出了屏幕区域,这个没有问题,渲染的时候将会被裁剪,不会影响性能。...= vec2((gl_VertexID << 1) & 2, gl_VertexID & 2); v_texCoord = vec2(uv.x, 1.0 - uv.y);//纹理坐标做一下上下镜像

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    Android OpenGL 介绍和工作流程(十)

    1.我们分析一下这个工作过程,开始是以数组的形式传递3个3D坐标作为图形渲染管线的输入,用来表示一个三角形,这个数组叫做顶点数据;顶点数据是一系列顶点的集合。...而顶点数据是用顶点属性表示的,它可以包含任何我们常用数据,比如顶点的位置和颜色 我们可以观察上图,在OpenGL中的物体是有重多的顶点表示的三角形共同构成。...这时候我们也许会有一个疑问为什么OpenGL选择使用三角形构建物体? 是因为OpenGL本质上就是绘制三角形的图形第三方库,而三角形正好是基本图元。...而不是绘制不了矩形,只是显卡本身绘制三角形会轻松很多,而要把矩形作为OpenGL的基本图元将会消耗更多的性能。 2.顶点着色器(Vertex Shader),它把一个单独的顶点作为输入。...因此,NDC定义了一个边长为2的立方体,每个边从-1到1,NDC中的每个坐标都位于这个立方体内(落在立方体外的顶点在前一步已经被裁剪掉了)。

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    iOS下 WebRTC 视频渲染

    Vetex Shader Vetex Shader用于绘制图形的顶点。我们都知道,无论是2D还是3D图形,它们都是由顶点构成的。 在OpenGL ES中,有三种基本图元,分别是点,线,三角形。...理论上,距形可以通过点、线绘制出来,但这样做的话,OpenGL ES就要绘制四次。而通过三角形绘制只需要两次,所以使用三角形执行速度更快。...该程序的作用是每个顶点执行一次,将用户输入的顶点输出到 gl_Position中,并将顶点的纹理作标点转作为 Fragment Shader 的输入。 OpenGL坐标原点是屏幕的中心。...纹理坐标的原点是左下角。 gl_Position是Shader的内部变量,存放一个项点的坐标。...在代码中,使用FRAGMENT_SHADER_TEXTURE命令,也就是OpenGL ES中的 texture2D 函数,分别从 Y 数据纹理中取出 y值,从 UV 数据纹理中取出 uv值,然后通过公式计算出每个像素

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    解剖 WebGL & Three.js 工作原理

    于是,我们看了看WebGL绘图API,发现: 也就是说,再复杂的3D图形,也是通过顶点,绘制出一个个三角形来表示的: 4.2、WebGL绘制流程 简单说来,WebGL绘制过程包括以下三步: 1、获取顶点坐标...4.2.1、获取顶点坐标 顶点坐标从何而来呢?一个立方体还好说,如果是一个机器人呢? 没错,我们不会一个一个写这些坐标。 往往它来自三维软件导出,或者是框架生成,如下图: 写入缓存区是啥?...我们先看下图: 我们引入了一个新的名词,叫“顶点着色器”,它由opengl es编写,由javascript以字符串的形式定义并传递给GPU生成。...4.3、WebGL的完整工作流程 至此,实质上,WebGL经历了如下处理流程: 1、准备数据阶段 在这个阶段,我们需要提供顶点坐标、索引(三角形绘制顺序)、uv(决定贴图坐标)、法线(决定光照效果),以及各种矩阵...我们先简单看一下,three.js参与的流程: 黄色和绿色部分,都是three.js参与的部分,其中黄色是javascript部分,绿色是opengl es部分。

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    OpenGL ES

    OpenGL ES不仅可以绘制3D图形,还可以绘制2D图形。OpenGL ES只能绘制三角形,但这并不影响多边形的绘制,因为任何模型形都可以拆分成三角形。...OpenGL ES的坐标系是三维的,其中坐标系原点是手机的中心。...如下图3.1.1所示: 图3.1.1 OpenGL ES坐标系 3.2 绘制2D图形 在3D桌球之类的游戏中,华丽的界面、流畅的体验一定给大家留下了深刻的印象。...其中x指明平移向量的x坐标,y指明平移向量的y坐标,z指明平移向量的z坐标,z必须得在zNear和zFar之间,否则我们看不到图形的效果。...在本节中我们就学习如所利用OpenGL ES来绘制3D图形 ​示例​3.3 在屏幕上绘制一个三棱锥和一个立方体,然后给这两个图形填充上颜色,最后设置三棱锥沿Y轴旋转,立方体沿X轴旋转。

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    3D 可视化入门:渲染管线原理与实践

    3.1.1.1 模型矩阵 以最基础的立方体模型为例,首先要有立方体各个顶点的相对坐标。我们将其称为 模型坐标(model coordinates)。...3.1.2 光照,动画与纹理坐标(UV)变换 这一部分作为顶点着色的可选输出,会在渲染管线主流程后讲解。...,以及顶点着色器为顶点添加的其他信息(如颜色、法向量、纹理UV坐标等)。...剪裁:移除不会被渲染的部分以提高性能和渲染精细度。 屏幕映射:将坐标从单位立方体转换为屏幕坐标。 图元装配和遍历:确定三角形对应的像素。 像素着色:确定每个像素点的颜色。...这时,我们就需要更复杂的映射关系。找到几何体上的坐标 (x, y, z) 与 2D 贴图坐标 (u, v) 的对应关系,一般称为 uv 映射。

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    程序员笔记——通过OpenGL理解前端渲染原理(1)

    我们买的显卡都支持特定版本的OpenGL。 下图是用OpenGL做的旋转的立方体。 ?...二、渲染原理 渲染管道 在OpenGL中,所有东西都在一个3D的空间里,而我们的屏幕和窗口都是2D的,所以OpenGL需要将3D的坐标转换成2D的坐标,做这件事的是OpenGL中的渲染管道(graphics...渲染管道可以分成两大部分:第一部分将3D坐标转换成2D坐标;第二部分把2D的坐标转换成实际的像素。 着色器 通常来说,渲染管道把一组3D坐标转换成屏幕上带有颜色的2D像素需要经过很多步。...通过上图我们发现,要把顶点数据转换成全渲染的像素要经过很多步,接下来我们对每一个步骤和代码进行简单的解释。 我们在渲染管线中传入一组可以组成三角形的3D坐标数据,这组数据即顶点数据。...本例中,输出的顶点形成的是一个三角形。 从初始装配阶段到geometry shader阶段,我们可以通过发散其他顶点来形成新的图形,本例中形成了第二个三角形。

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    基础渲染系列(二)——着色器

    (具有红色调的本地位置,因为仅保留了X) 4 纹理化 如果要向网格添加更多明显的细节和变化,而又不添加更多三角形,则可以使用纹理。然后将图像投影到网格三角形上。 纹理坐标用于控制投影。...这些是二维坐标对,它们以一个单位的正方形区域覆盖整个图像,而不管纹理的实际纵横比如何。水平坐标称为U坐标,垂直坐标称为V。因此,它们通常称为UV坐标。 ? (一张图片的UV坐标) U坐标从左到右增加。...正如预期的那样,它包裹着它,但是在两极附近它会显得非常不稳定。为什么会这样呢? 发生纹理变形是因为插值在三角形之间是线性的。Unity球体在极点附近只有几个三角形,其中UV坐标变形最大。...因此,UV坐标在顶点之间非线性地变化,但是在顶点之间,它们的变化是线性的。结果,纹理中的直线突然在三角形边界处改变了方向。 ?...(跨三角形的线性插值) 不同的网格具有不同的UV坐标,从而产生不同的贴图。Unity的默认球体使用经度-纬度纹理映射,而网格是低分辨率的立方体球体。

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    Android OpenGL ES(二)-正交投影

    上文Android OpenGL ES(一)-开始描绘一个平面三角形中我们已经成功描绘了一个三角形。但是奇怪的是,按照我们的坐标。期望得到的应该是一个等腰三角形。...但是最后的结果,确实一个扁平的三角形。 OpenGL ES世界的基本元素 着色器 坐标系。矩阵 纹理 ... 本文主要涉及的部分是矩阵。...OpenGL的坐标系 归一化设备坐标 我们之前定义的坐标系。是OpenGL中的坐标系。x,y,z都映射到了[-1,1]的范围内。这个范围内的坐标我们称之为归一化设备坐标。...调整坐标空间。我们需要将虚拟空间坐标转换成归一化设备坐标,让OpenGL可以正确的渲染它们。 这种操作就是使用正交投影 ? 正交立方体内的场景.png ?...和平移矩阵不同 当时有一个地方不同的是z轴的正负。 原因是归一化的设备坐标系使用的是左手。而OpenGL使用的是右手。所以要转化成归一化坐标,就需要反过来。

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    3D 小姐姐模型是怎么“捏”成的? 初识 Mesh 知识点!

    : boolean; } 上边的数据结构是直接从引擎代码拷贝过来的,其实从字面意思也可以理解到其中包含了:「顶点,法线,uv切线,顶点颜色,索引,包围盒坐标等一系列数据」 数据解析 关键的来了,下边我们就会对以上主要的的数据结构进行解释...UV UV 实际上是U、V纹理贴图的坐标简称。所有的图像文件都是二维的一个平面,水平方向是U,垂直方向是V。...接下来咱们简单介绍一下 UV 坐标的原理,在 Cocos 中 UV 的分布是这样的: 左上角为(0,0)点,那么对于下边的三角形: 我们已知三个顶点分别是: let point = [ 0,...UV 的坐标: let uvs = [ 0,0, //对应第一个顶点 0,1, //第二个顶点 1,0, //第三个顶点 ]; 最终的效果就是这样 再看看咱们的立方体 3...,「position中每三个值代表一组,也就是一个坐标点,uv中每两个值代表一个坐标点」,indices 中的值代表的是 position,UV 中的「第几个坐标点」,而不是直观的下标。

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    Unity Mesh基础系列(一)生成网格(程序生成)

    这些三角形集合在一起就构成任何mesh所代表的表面形状。 由于三角形是平的,是直线的边,所以它们可以用来完美地显示平面和直线的事物,就比如一个立方体的表面。...这其实是通过向顶点添加二维纹理坐标来完成的。 纹理空间的两个维度被称为U和V,这就是为什么它们被称为UV坐标。这些坐标通常位于(0,0)和(1,1)之间,覆盖整个纹理图。...(没有法线的vs有法线的表现) 接下来是UV坐标。你肯定已经在想了,为什么它使用的材料具有albedo纹理,Mesh当前还是只有一个颜色呢。...这是有原因的,因为如果我们自己不提供UV坐标,那么它们都是默认的零。 要使纹理适合我们的整个网格,只需将顶点的位置除以网格尺寸即可。 ? ? ?...(平坦的表面假装凹凸不平) 现在,你已经知道了如何创建一个简单的mesh,并使它看起来像是使用了很复杂的材质。mesh需要顶点位置和三角形,通常也需要UV坐标--最多四组(经常是切线)。

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    OpenGL ES 实现刮刮卡和手写板功能

    本文尝试使用 OpenGL 来实现类似刮刮卡的功能,简而言之就是利用 OpenGL 根据手指滑动的坐标去构建一条一条的带状网格,然后基于此网格实现纹理映射。...设 P0、P1 为手指在屏幕上滑动时前后相邻的 2 个点(注意屏幕坐标需要进行归一化转换为纹理坐标),r 为圆的半径,同时也用于控制矩形的宽度。...上述原理图中,点 P1、P2 和半径 r 为已知信息,我们需要求出矩形的四个点 V0、V1、V2、V3 的坐标,便于去构建矩形网格,而两个圆的圆心和半径信息已知,只需要以圆心为顶点构建三角形即可。...同样,使用相同的方法,也可以求出点 V2、V3 的坐标。...2 OpenGL 实现刮刮卡 OpenGL 实现刮刮卡效果的关键在于利用滑动轨迹构建网格,我们在 GLSurfaceView 类的 onTouchEvent 回调方法中获得滑动轨迹传入 Native

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    Android 如何实现气泡选择动画

    OpenGL 是一个跨平台的 2D 和 3D 图形绘制应用开发接口。幸运地是,Android 支持部分版本的 OpenGL。 我需要圆自然地运动,就像碳酸饮料中的气泡那样。...首先,我们需要理解 OpenGL 中的基础构件三角形,因为它是和其它形状类似且最简单的形状。所以你绘制的任意图形都是由一个或多个三角形组成。...顶点着色器负责绘制每个三角形的顶点,片段着色器负责绘制三角形中每个像素。 [1240] 三角形的片段和顶点 顶点着色器负责控制图形的变化(例如:大小、位置、旋转),片段着色器负责形状的颜色。...根据用户点击坐标查找气泡 当用户点击圆时,我从 onTouchEvent() 方法获取屏幕点击点。但是我也需要找到 OpenGL 坐标系中点击的圆。...GLSurfaceView的默认中心位置坐标为[0, 0],x y 取值范围为 -1 到 1。所以我需要考虑屏幕的比例。

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    图形渲染管线简介_渲染流水线和渲染管线

    作为vertex shading的一部分,渲染系统完成projection(投影)和随后的clipping(裁剪),这会把视景体(view volume)转换成一个单位立方体(unit cube),它的顶点坐标范围为...总是在一个单位立方体内进行的。...\(z\)坐标(OpenGL:\([-1, 1]\), DirectX: [0, 1])被映射到\([z_1, z_2]\),默认情况下\(z_1 = 0, z_2 = 1\) (可以调用 API修改值...OpenGL总是使用这种策略,DirectX 10及以上也使用它。这个最左边的像素的中心为\(0.5\)。因此像素\([0, 9]\)(可以看作一组像素的索引)跨越坐标\([0.0, 10.0]\)。...在所有图形APIs中像素的位置的横坐标都是从左向右逐渐变大的,但纵坐标0点的位置在OpenGL和DirectX中是不一致的。

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