CG_Project 3 是一个关于WebGL编程的基础项目,旨在让学生理解和掌握使用WebGL绘制3D图形的原理和技巧。这个项目涉及到的主要知识点包括着色器、三维相机模型、三维空间坐标与物体、透视投影、矩阵变换、二维纹理以及光照模型。 着色器(Shader)是WebGL中实现图形渲染的关键,分为顶点着色器和片段着色器,它们分别处理图形的顶点和像素颜色。通过编写着色器程序,可以实现复杂的光照效果和几何变换。 三维场景的构建基于三维立体坐标系,由X、Y、Z三个相互垂直的轴构成,每个顶点有三个坐标分量。理解这个坐标系统是构建3D模型的基础。 1.1.2 3D相机模型采用透视投影来模拟真实世界的视图,即近大远小的效果。透视投影需要设置远近裁剪面、画面宽高比和垂直视角。WebGL提供了glMatrix库(例如cuon-Matrix.js)来帮助进行相机矩阵的计算和设置。 1.1.3 相机位置和姿态的设定是3D场景中不可忽视的部分,需要确定相机在场景中的位置、朝向以及姿态,以决定观察者的视点。 从2D到3D的转换涉及一系列坐标变换,包括物体坐标到世界坐标、世界坐标到相机坐标、相机坐标到投影坐标,最后到屏幕坐标。这些变换通常通过矩阵运算实现,可以使用cuon-Matrix.js提供的API简化这一过程。 1.2 纹理(Texture)的应用极大地提升了3D模型的真实感。通过贴图,物体表面可以获得丰富的细节和色彩,比如封面图中的地面和箱子,使得3D场景更加生动。 开发环境要求使用支持HTML5、JavaScript和WebGL的现代浏览器,以及本地Web服务器,如Apache或WAMP,以便运行和测试WebGL程序。 在本项目中,学生需要根据提供的配置文件scene.js来创建3D场景,并实现键盘控制的场景漫游功能。这要求学生不仅理解理论知识,还要具备实际编程能力,将所学应用于实践。 CG_Project 3是一个综合性的WebGL学习项目,涵盖了3D图形学的基础概念和技术,旨在提升学生的实践技能和理论理解。通过这个项目,学生将能够独立创建具有一定交互性的3D场景,并对WebGL编程有深入的理解。
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