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利用HTML5绘制点线面组成的3D图形的示例

玩Canvas玩了有两三个礼拜了,平面的东西玩来玩去也就那样,所以就 开始 折腾3D了。

  因为Canvas 画布 终究还是平面的,所以要有3D就得抽象出一个Z轴。然后再把3D坐标转换成2D坐标,画到画布上,再通过旋转等变换效果来产生3D感。做3D一般就是由点到线,然后由线到面。

  【点】

  点的话,之前我有写过关于3D的博文 解析3D标签云,其实很简单 ,这篇博文虽然讲的是用div实现的3D标签 云 ,但是追根到底产生的3D原理是一样的,就是最 简单 的由点构成的3D了。每一个标签就是一个点。也可以直接看这个DEMO:

3DBall
里面的总共有五百个点对象,每个点对象相应的根据他们的Z轴来 改变 他们的大小和透明度,再平均分布在球面上,就构成了点球体了。

  【线】

  如果 知道 怎么做点之后,线也就容易了,只要把点连起来就行了。这个没做DEMO, 不过 也确实不难。就循环moveTo,然后l inet o,线就出来了。

  【面】

  这篇博文主要讲面滴。
二话不说,先上个DEMO吧 :

3D立方体

做一个立方体,我用了三个对象:点对象, 面对 象,以及立方体本身一个对象:

  下面这个是点对象,x,y,z是点的三维坐标,_get2d方法是把三维坐标转换到二维层面来。fallLength是焦距。

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VAR &nbs p; Vector  =  function (x,y,z){                 this.x  = x;                 this.y  = y;                 this.z  = z;                 this._get2d  =  function (){                    var  scale  =  fallLength /(fallLength+this.z);                    var  x  =  center X  + this.x*scale;                    var  y  =  centerY  + this.y*scale;                    return {x:x , y:y};                }            }  


  然后是面对象:

  面对象的属性页很容易理解,一个面就是一个正方形 , v1v2v3v4是面的四个顶点,zIndex这个属性很 重要 ,是代表这个面的层级,是在最外面还是在里面,这个必须要有,这样当用canvas画的时候才能让这个面画在最前面,才不会被其他的面遮盖。zIndex的值也很容易理解,就是顶点z轴坐标的平均值,其实也就是中心点的z轴坐标。颜色就是这个面的颜色啦。

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var  Face  =  function (vector1,vector2,vector3,vector4,color){                 this.v1  =  vector1 ;                 this.v2  =  vector2 ;                 this.v3  =  vector3 ;                 this.v4  =  vector4 ;                 this.color  = color;                 this.zIndex  = (this.v1.z + this.v2.z + this.v3.z + this.v4.z)/4;                 this.draw  =  function (){                    ctx.save();                    ctx.be gin Path();                    ctx.moveTo(this.v1._get2d().x , this.v1._get2d().y);                    ctx.lineTo(this.v2._get2d().x , this.v2._get2d().y);                    ctx.lineTo(this.v3._get2d().x , this.v3._get2d().y);                    ctx.lineTo(this.v4._get2d().x , this.v4._get2d().y);                    ctx.closePath();                    //  ctx.fillStyle  =  "rgba(" +pars ei nt(Math.random()*255)+","+parseInt(Math.random()*255)+","+parseInt(Math.random()*255)+",0.2)";                     ctx.fillStyle  =  this .color;                    ctx.fill();                }            }  


  最后是立方体本身对象:

  因为立方体最后要旋转,所以,立方体对象里面不仅有面对象,还要有点对象,点旋转后才会引起面的旋转。length是立方体的边长,_in IT Vector是初始化立方体的各个顶点,_draw方法就是把所有点形成面,将面放入数组,然后对面进行排序(就是根据面里的zIndex排序),排序好后,调用每个面里的draw方法。立方体就出来了。

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var  C ub e  =  function (length){                 this.length  = length;                 this.faces  = [];                 this.vectors  = [];            }             Cube. PR ototy PE  = {                _initVector:function(){                    this.vectors[0] = new Vector( -t his.length/2 , -this.length/2 , this.length/2);                    this.vectors[1] = new Vector(-this.length/2 , this.length/2 , this.length/2);                     this.vectors[2] = new Vector(this.length/2 , -this.length/2 , this.length/2);                     this.vectors[3] = new Vector(this.length/2 , this.length/2 , this.length/2);                     this.vectors[4] = new Vector(this.length/2 , -this.length/2 , -this.length/2);                    this.vectors[5] = new Vector(this.length/2 , this.length/2 , -this.length/2);                    this.vectors[6] = new Vector(-this.length/2 , -this.length/2 , -this.length/2);                    this.vectors[7] = new Vector(-this.length/2 , this.length/2 , -this.length/2);                },                _draw:function(){                    this.faces[0] = new Face(this.vectors[0] , this.vectors[1] , this.vectors[3] , this.vectors[2] , " # 6c6");                    this.faces[1] = new Face(this.vectors[2] , this.vectors[3] , this.vectors[5] , this.vectors[4] , "#6cc");                    this.faces[2] = new Face(this.vectors[4] , this.vectors[5] , this.vectors[7] , this.vectors[6] , "#cc6");                    this.faces[3] = new Face(this.vectors[6] , this.vectors[7] , this.vectors[1] , this.vectors[0] , "#c6c");                    this.faces[4] = new Face(this.vectors[1] , this.vectors[3] , this.vectors[5] , this.vectors[7] , "#666");                    this.faces[5] = new Face(this.vectors[0] , this.vectors[2] , this.vectors[4] , this.vectors[6] , "#ccc");                       this.faces.sort(function(a , b){                        return b.zIndex - a.zIndex;                    });                    this.faces.for each (function(){                        this.draw();                    })                }            }  


  立方体做好了,接下来就可以让它动起来了。根据鼠标位置改变立方体转动的角度。rotateX和rotateY方法就是让所有点绕X轴旋转以及绕Y轴旋转。这个的原理我在之前那个博文上好像有说过。。。。如果想 了解 更多,可以自己去 百度 一下计算机图形学3D变换。绕X轴和绕Y轴是最简单的旋转矩阵了。当然,如果有兴趣的还可以去搜一下绕任意轴旋转矩阵。。。这个有点复杂,我本来想用它来做个魔方,不过遇到一些问题,暂时还没解决。好吧,扯远了。通过rotateX和rotateY两个方法可以让每个点获得下一帧的位置,在动画循环中重绘。这样,转动的立方体就 做出 来了。

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if("addEventListener" in window){                window.addEventListener(" ;m ou SEM ove" , function(event){                    var  x  =  event .clientX - canvas.offsetLeft - centerX;                    var  y  =  event .clientY - canvas.offsetTop - centerY;                     angleY  =  x *0.0001;                     angleX  =  y *0.0001;                });            }            else {                window.attachEvent("onmousemove" , function(event){                    var  x  =  event .clientX - canvas.offsetLeft - centerX;                    var  y  =  event .clientY - canvas.offsetTop - centerY;                     angleY  =  x *0.0001;                     angleX  =  y *0.0001;                });            }                           function rotateX(vectors){                var  cos  =  Math .cos(angleX);                var  sin  =  Math .sin(angleX);                vectors.foreach(function(){                    var  y1  =  this .y * cos - this.z * sin;                    var  z1  =  this .z * cos + this.y * sin;                     this.y  =  y1 ;                     this.z  =  z1 ;                });            }               function rotateY(vectors){                var  cos  =  Math .cos(angleY);                var  sin  =  Math .sin(angleY);                vectors.foreach(function(){                    var  x1  =  this .x * cos - this.z * sin;                    var  z1  =  this .z * cos + this.x * sin;                     this.x  =  x1 ;                     this.z  =  z1 ;                })            }                               cube  =  new  Cube(80);            cube._initVector();            function initAni MATE (){                cube._draw();                   animate();            }               function animate(){                ctx.clearRect(0,0,canvas.width,canvas.height)                                rotateY(cube.vectors);                rotateX(cube.vectors);                cube._draw();                if(" requestAnimationFrame " in window){                    requestAnimationFr am e(animate);                }                else if(" webkit RequestAnimationFrame" in window){                    webkitRequestAnimationFrame(animate);                }                else if("msRequestAnimationFrame" in window){                    msRequestAnimationFrame(animate);                }                else if("mozRequestAnimationFrame" in window){                    mozRequestAnimationFrame(animate);                }                else {                    setTimeout(animate , 16);                }            }   


全部代码我就不贴了,DEMO里通过控制台都可以看到。我也没引用其他什么框架之类的,直接copy下来就能用了。

  能写好转动的一个立方体后,多个立方体转动也可以做出来了。

戳DEMO:面: 3D立方体2     3D立方体线 (这个纯碎 觉得 没有面更酷而已)

总结

以上是 为你收集整理的 利用HTML5绘制点线面组成的3D图形的示例 全部内容,希望文章能够帮你解决 利用HTML5绘制点线面组成的3D图形的示例 所遇到的问题。

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