运用HTML5绘图点线面构成的三d图型的示例

日期:2021-02-24 类型:科技新闻 

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玩Canvas玩了有两3个星期了,平面的物品玩来玩去也就那样,因此就刚开始折腾三d了。

  由于Canvas画布终归還是平面的,因此要有三d就得抽象性出1个Z轴。随后再把三d座标变换成2D座标,画到画布上,再根据转动等转换实际效果来造成三d感。做三d1般便是由点到线,随后由线到面。

  【点】

  点的话,以前我有写过有关三d的博文 分析三d标识云,实际上很简易 ,这篇博文尽管讲的是用div完成的三d标识云,可是追根究竟造成的三d基本原理是1样的,便是最简易的由点组成的三d了。每个标识便是1个点。还可以立即看这个DEMO:

三dBall
里边的一共有5百个点目标,每一个点目标相应的依据她们的Z轴来更改她们的尺寸和全透明度,再均值遍布在球面上,就组成了点球体了。

  【线】

  假如了解如何做点以后,线也就非常容易了,要是把点连起来就可以了。这个没做DEMO,但是也的确不难。就循环系统moveTo,随后lineTo,线就出来了。

  【面】

  这篇博文关键讲面滴。
2话不说,先上个DEMO吧 :

三d立方体

做1个立方体,我用了3个目标:点目标,应对象,和立方体自身1个目标:

  下面这个是点目标,x,y,z是点的3维座标,_get2d方式是把3维座标变换到2维层面来。fallLength是焦距。

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  1. var Vector = function(x,y,z){   
  2.             this.x = x;   
  3.             this.y = y;   
  4.             this.z = z;   
  5.             this._get2d = function(){   
  6.                 var scale = fallLength/(fallLength+this.z);   
  7.                 var x = centerX + this.x*scale;   
  8.                 var y = centerY + this.y*scale;   
  9.                 return {x:x , y:y};   
  10.             }   
  11.         }  


  随后是应对象:

  应对象的特性页很非常容易了解,1个面便是1个正方形 , v1v2v3v4是面的4个端点,zIndex这个特性很关键,是意味着这个面的等级,是在最外面還是在里边,这个务必要有,这样当用canvas画的情况下才可以让这个面画在最前面,才不容易被别的的面遮住。zIndex的值也很非常容易了解,便是端点z轴座标的均值值,实际上也便是管理中心点的z轴座标。色调便是这个面的色调啦。

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  1. var Face = function(vector1,vector2,vector3,vector4,color){   
  2.             this.v1 = vector1;   
  3.             this.v2 = vector2;   
  4.             this.v3 = vector3;   
  5.             this.v4 = vector4;   
  6.             this.color = color;   
  7.             this.zIndex = (this.v1.z + this.v2.z + this.v3.z + this.v4.z)/4;   
  8.             this.draw = function(){   
  9.                 ctx.save();   
  10.                 ctx.beginPath();   
  11.                 ctx.moveTo(this.v1._get2d().x , this.v1._get2d().y);   
  12.                 ctx.lineTo(this.v2._get2d().x , this.v2._get2d().y);   
  13.                 ctx.lineTo(this.v3._get2d().x , this.v3._get2d().y);   
  14.                 ctx.lineTo(this.v4._get2d().x , this.v4._get2d().y);   
  15.                 ctx.closePath();   
  16.                 // ctx.fillStyle = "rgba("+parseInt(Math.random()*255)+","+parseInt(Math.random()*255)+","+parseInt(Math.random()*255)+",0.2)";   
  17.                 ctx.fillStyle = this.color;   
  18.                 ctx.fill();   
  19.             }   
  20.         }  


  最终是立方体自身目标:

  由于立方体最终要转动,因此,立方体目标里边不但有应对象,还要有点目标,点转动后才会引发面的转动。length是立方体的边长,_initVector是原始化立方体的各个端点,_draw方式便是把全部点产生面,将面放入数字能量数组,随后对面开展排列(便是依据面里的zIndex排列),排列好后,启用每一个面里的draw方式。立方体就出来了。

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  1. var Cube = function(length){   
  2.             this.length = length;   
  3.             this.faces = [];   
  4.             this.vectors = [];   
  5.         }   
  6.         Cube.prototype = {   
  7.             _initVector:function(){   
  8.                 this.vectors[0] = new Vector(-this.length/2 , -this.length/2 , this.length/2);   
  9.                 this.vectors[1] = new Vector(-this.length/2 , this.length/2 , this.length/2);    
  10.                 this.vectors[2] = new Vector(this.length/2 , -this.length/2 , this.length/2);    
  11.                 this.vectors[3] = new Vector(this.length/2 , this.length/2 , this.length/2);    
  12.                 this.vectors[4] = new Vector(this.length/2 , -this.length/2 , -this.length/2);   
  13.                 this.vectors[5] = new Vector(this.length/2 , this.length/2 , -this.length/2);   
  14.                 this.vectors[6] = new Vector(-this.length/2 , -this.length/2 , -this.length/2);   
  15.                 this.vectors[7] = new Vector(-this.length/2 , this.length/2 , -this.length/2);   
  16.             },   
  17.             _draw:function(){   
  18.                 this.faces[0] = new Face(this.vectors[0] , this.vectors[1] , this.vectors[3] , this.vectors[2] , "#6c6");   
  19.                 this.faces[1] = new Face(this.vectors[2] , this.vectors[3] , this.vectors[5] , this.vectors[4] , "#6cc");   
  20.                 this.faces[2] = new Face(this.vectors[4] , this.vectors[5] , this.vectors[7] , this.vectors[6] , "#cc6");   
  21.                 this.faces[3] = new Face(this.vectors[6] , this.vectors[7] , this.vectors[1] , this.vectors[0] , "#c6c");   
  22.                 this.faces[4] = new Face(this.vectors[1] , this.vectors[3] , this.vectors[5] , this.vectors[7] , "#666");   
  23.                 this.faces[5] = new Face(this.vectors[0] , this.vectors[2] , this.vectors[4] , this.vectors[6] , "#ccc");   
  24.   
  25.                 this.faces.sort(function(a , b){   
  26.                     return b.zIndex - a.zIndex;   
  27.                 });   
  28.                 this.faces.foreach(function(){   
  29.                     this.draw();   
  30.                 })   
  31.             }   
  32.         }  


  立方体做好了,接下来便可以让它动起来了。依据电脑鼠标部位更改立方体旋转的角度。rotateX和rotateY方式便是让全部点绕X轴转动和绕Y轴转动。这个的基本原理我在以前那个博文上仿佛有说过。。。。假如想掌握更多,能够自身去百度搜索1下测算机图型学三d转换。绕X轴和绕Y轴是最简易的转动引流矩阵了。自然,假如有兴趣爱好的还能够去搜1下绕随意轴转动引流矩阵。。。这个有点繁杂,我原本想用它来做个魔方,但是遇到1些难题,临时还没处理。好吧,扯远了。根据rotateX和rotateY两个方式可让每一个点得到下1帧的部位,在动漫循环系统中重绘。这样,旋转的立方体就做出来了。

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  1. if("addEventListener" in window){   
  2.             window.addEventListener("mousemove" , function(event){   
  3.                 var x = event.clientX - canvas.offsetLeft - centerX;   
  4.                 var y = event.clientY - canvas.offsetTop - centerY;   
  5.                 angleY = x*0.0001;   
  6.                 angleX = y*0.0001;   
  7.             });   
  8.         }   
  9.         else {   
  10.             window.attachEvent("onmousemove" , function(event){   
  11.                 var x = event.clientX - canvas.offsetLeft - centerX;   
  12.                 var y = event.clientY - canvas.offsetTop - centerY;   
  13.                 angleY = x*0.0001;   
  14.                 angleX = y*0.0001;   
  15.             });   
  16.         }   
  17.            
  18.   
  19.         function rotateX(vectors){   
  20.             var cos = Math.cos(angleX);   
  21.             var sin = Math.sin(angleX);   
  22.             vectors.foreach(function(){   
  23.                 var y1 = this.y * cos - this.z * sin;   
  24.                 var z1 = this.z * cos + this.y * sin;   
  25.                 this.y = y1;   
  26.                 this.z = z1;   
  27.             });   
  28.         }   
  29.   
  30.         function rotateY(vectors){   
  31.             var cos = Math.cos(angleY);   
  32.             var sin = Math.sin(angleY);   
  33.             vectors.foreach(function(){   
  34.                 var x1 = this.x * cos - this.z * sin;   
  35.                 var z1 = this.z * cos + this.x * sin;   
  36.                 this.x = x1;   
  37.                 this.z = z1;   
  38.             })   
  39.         }   
  40.   
  41.            
  42.   
  43.         cube = new Cube(80);   
  44.         cube._initVector();   
  45.         function initAnimate(){   
  46.             cube._draw();   
  47.   
  48.             animate();   
  49.         }   
  50.   
  51.         function animate(){   
  52.             ctx.clearRect(0,0,canvas.width,canvas.height)   
  53.                
  54.             rotateY(cube.vectors);   
  55.             rotateX(cube.vectors);   
  56.             cube._draw();   
  57.             if("requestAnimationFrame" in window){   
  58.                 requestAnimationFrame(animate);   
  59.             }   
  60.             else if("webkitRequestAnimationFrame" in window){   
  61.                 webkitRequestAnimationFrame(animate);   
  62.             }   
  63.             else if("msRequestAnimationFrame" in window){   
  64.                 msRequestAnimationFrame(animate);   
  65.             }   
  66.             else if("mozRequestAnimationFrame" in window){   
  67.                 mozRequestAnimationFrame(animate);   
  68.             }   
  69.             else {   
  70.                 setTimeout(animate , 16);   
  71.             }   
  72.         }   


所有编码我就不贴了,DEMO里根据操纵台都可以以看到。我也没引入别的甚么架构之类的,立即copy下来就可以用了。

  能写好旋转的1个立方体后,好几个立方体旋转还可以做出来了。

戳DEMO:面:三d立方体2    三d立方体线(这个纯粹感觉沒有面更酷罢了)

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