这是一篇关于用 2D 图形模拟 3D 效果的博客文章,主要内容如下:
- 项目背景:作者在一个图形网页项目中需要一个交互式掷骰子的效果,骰子用 3D 图形渲染最逼真,但因只是项目的一小部分,不想使用复杂的 WebGL 或 three.js,决定用简单的 2D 图形和数学来模拟 3D 骰子。
- 立方体线框显示:通过 HTML5 Canvas 元素的 2D 图形展示立方体的线框,用 moveTo 和 lineTo 绘制每个面,用矩阵代数实现 3D 错觉,通过三个滑块绕三个正交轴旋转立方体,此为 Necker 立方体的光学错觉。
代码文件介绍:
- CubeWireFrame.js:定义和渲染立方体的代码,使用 DOMPoint 对象定义立方体的 3D 顶点,通过矩阵变换将 3D 点转换为 2D 点进行绘制,四个私有属性通过公共的 getters 和 setters 暴露。
- DieDemo.js:处理所有滑块逻辑,获取图形上下文并调用 CubeWireFrame 类的 Render 方法。
- Die3D.js:实现图形的 Die3D 类,继承自 CubeWireFrame 类,创建六个骰子面的 canvas 对象并绘制,通过计算表面法线确定可见面和骰子值。
其他 3D 图形展示:
- DodecahedronDemo.js:实例化 DodecahedronMesh 类并处理动画,通过三角形网格和表面法线实现十二面体的光照效果。
- CylinderDemo.js:用类似方法处理圆柱体的动画,计算直线交点以实现线性渐变。
- SphereDemo.js:用纹理装饰球体,通过计算相对纹理坐标将图像映射到球体网格上,定义 calculateTransform 方法进行图案变换。
- 讨论与总结:文章最后提出疑问,是否 WinGL 真的比用 2D 模拟 3D 图形困难得多。同时指出用 2D 模拟 3D 图形在处理曲面(如球体)时存在局限性,如球体的法向量与三角形不垂直导致渲染不光滑等问题。
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