「C3dl」修訂間的差異
出自 MozTW Wiki
（→Camera 相機） |
（→虛擬世界的物件） |
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** update(timeElapsed) - '''這個函數跟設定旋轉速度有關，我猜是供內部呼叫''' | ** update(timeElapsed) - '''這個函數跟設定旋轉速度有關，我猜是供內部呼叫''' | ||
** applyToWorld(glCanvas3D, scene) - '''應該是「畫」出來的意思''' | ** applyToWorld(glCanvas3D, scene) - '''應該是「畫」出來的意思''' | ||
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| + | == 虛擬世界的物件 == | ||
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| + | === Shape Class === | ||
| + | === Primitive Class === | ||
| + | === Model Class === | ||
於 2008年10月9日 (四) 10:44 的修訂
內容大綱
簡介
Canvas 3D JS Library (C3DL) 是 javascript 函式庫，也就是裡頭提供的全部是 Javascript, 必須安裝 Canvas3D extension of firefox， c3dl 程式碼在此。主要目的是讓你在 Firefox/Mozilla 平台用 Canvas/OpenGL 的方式撰寫 3D 的網路應用。
C3DL 提供一系列的數學、景觀、及3D物件類別，讓你在用 Canvas 會更有彈性，當然主要就是要縮短開發時間。
本專案開發人員
- Catherine Leung
- Mark Paruzel (CodeBot)
- Andrew Smith
- Chris Bishop (Javascript)
- Andor Salga
有用的連結
- 我們的網站
- 我們的 blog
- Our SVN Repo: svn://cdot.senecac.on.ca/canvas3d
- 在 Vlad's hg repo 中的 canvas3d 源碼
- OpenGL 文件
- Nehe 的 OpenGL 教學
- .off (object file format) format info
類別繼承圖
數學運算
我的感覺是這份 c3dl 並不是非常有效率，可以稍微修正寫法，譬如參考 paperVision3D
Vector 向量類別
一個向量基本上就是在 3D 世界的 X, Y, Z 三個軸的座標系統描述一個「具備大小的方向」。3D 數學存在各種不同的座標系統，離開向量類別的封裝則不復存在所謂的 3D。向量類別具有下列的成員;
- isValidVector(vecArr) - 判斷參數是否為一有效的向量
- copyVector(srcVec) - 從 srcVec 複製並傳回
- copyVectorContents(srcVec, destVec) - 效果相當於(不等於，因為有多作判斷是否為有效向量) destVec = copyVector(srcVec);
- makeVector(newX, newY, newZ) - copyVector() 就是用這個函數實作向量複製
- normalizeVector(vec) - 計算與向量相同方向但長度為一的「單位向量」並傳回
- vectorDotProduct(vecOne, vecTwo) - 傳回兩向量的內積(點積)，其值為純量
- vectorCrossProduct(vecOne, vecTwo, dest) - 將 vecOne 與 vecTwo 兩個向量做外積(叉積)後指定給 dest)
- vectorLength(vec) - 計算並傳回向量的長度(相當於與自己的內積開根號)
- vectorLengthSq(vec) - 計算向量長度的平方，相比於直接利用長度的運算上，少了一個根號後再平方的無用計算
- addVectors(vecOne, vecTwo, dest) - 相當於 dest = vecOne + vecTwo
- subtractVectors(vecOne, vecTwo, dest) - 相當於 dest = vecOne - vecTwo
- multiplyVector(vec, scalar, dest) - 相當於 dest = vec * scalar; 效果相當於將向量放大(scalar 小於1的正數則為縮小，負數則為反向)
- divideVector(vec, scalar, dest) - 相當於 dest = vec / scalar; 效果相當於將向量縮小(scalar 小於1的正數則為放大，負數則為反向)
- multiplyVectorByVector(vecOne, vecTwo, dest) - 既非內積也非外積，而是相當於 dest = [X1*X2, Y1*Y2, Z1*Z2]; 的乘法
- isVectorEqual(vecOne, vecTwo) - 判斷兩向量是否相等
- isVectorZero(vec) - 判斷向量長度是否為 0，正確的說法: 判斷是否極接近 0，每個軸向誤差在 0.00001 以內
- getAngleBetweenVectors(vecOne, vecTwo) - 計算兩向量間的夾角
Matrix 矩陣類別
c3dl 的矩陣在數學上是一個 4x4 的二維矩陣，但是在 Javascript 實作上是用一維陣列來表達，而不是二維陣列，其索引值如下:
+- -+
| 0, 4, 8, 12 |
| 1, 5, 9, 13 |
| 2, 6, 10, 14 |
| 3, 7, 11, 15 |
+- -+
- isValidMatrix(mat) - 判斷是否為有效的矩陣
- makeIdentityMatrix() - 產生單位矩陣，也就是斜對角都為 1 其餘為 0 的矩陣
- makeZeroMatrix() - 產生全部是0 的矩陣
- makeMatrix(e00, e01, e02, e03, e10, e11, e12, e13, e20, e21, e22, e23, e30, e31, e32, e33) - 利用參數產生矩陣，其索引值順序如上述，或由此處的宣告亦可得知
- matricesEqual(matrix1, matrix2) - 判斷兩矩陣是否相等
- makePoseMatrix(vecLeft, vecUp, vecFrwd, vecPos) - 位置矩陣，通常用來處理「手勢」，效果如下:
+- -+ | Left.x, Up.x, Fwd.x, Pos.x | | Left.y, Up.y, Fwd.y, Pos.y | | Left.z, Up.z, Fwd.z, Pos.z | | 0.0, 0.0, 0.0, 1.0 | +- -+
- transposeMatrix(mat) - 傳回轉置矩陣: 型如
+- -+ | A, B, C, D | | E, F, G, H | | I, J, K, L | | M, N, O, P | +- -+
轉置結果為:
+- -+ | A, E, I, M | | B, F, J, N | | C, G, K, O | | D, H, L, P | +- -+
- inverseMatrix(mat) - 計算並傳回 mat 的反矩陣，使得 res * mat = I, 其中 I 是單位矩陣，參考 反矩陣
- matrixDeterminant(mat) - 計算並傳回 mat 的行列式，通常用來算面積或體積，其值為純量，參考 行列式
- matrixAdjoint(mat) - 不知道怎麼翻，伴隨矩陣？共軛矩陣？參考 adjoint matrix
- multiplyMatrixByScalar(mat, scalar) - 每個元素都乘以 scalar
- divideMatrixByScalar(mat, scalar) - 每個元素都除以 scalar
- multiplyMatrixByMatrix(matOne, matTwo) - 矩陣乘法，結果亦為矩陣
- multiplyMatrixByVector(mat, vec) - 將矩陣乘以向量，通常用來作向量的旋轉之類用途，結果亦為向量(其實是 4x4 矩陣與 4x1 矩陣相乘)
- addMatrices(matOne, matTwo) - 兩矩陣相對應元素相加
- subtractMatrices(matOne, matTwo) - 兩矩陣相對應元素相減
Quaternion 四元數
四元數顧名思義就是四個元素的數，請參考 四元數
- isValidQuat(quat) - 傳回是否為有效的四元數
- makeQuat(newW, newX, newY, newZ) - 傳回四元數 Quat = W + X * i + Y * j + Z * k, 其中 i, j, k 是虛部
- quatToMatrix(quat) - 將四元數以矩陣來表示，其轉換如下:
+ ------------ ---------- ---------- --- + 1 - 2(YY+ZZ) 2(XY+WZ) 2(XZ-WY) 0 2(XY-WZ) 1-2(XX+ZZ) 2(YZ+WX) 0 2(XZ+WY) 2(YZ-WX) 1-2(XX+YY) 0 0 0 0 1 + ------------ ---------- ---------- --- +
- quatToAxisAngle(axisVec, angleScalar) - 用來將四元素的旋轉變成軸角的旋轉，不過似乎有 bug
- axisAngleToQuat(axisVec, angleScalar) - 轉換軸角的旋轉為四元數的旋轉
- matrixToQuat(newMat) - 將矩陣轉為四元數
- quatLengthSq(quat) - 四元數的長度平方，等於 XX+YY+ZZ
- quatLength(quat) - 四元數的長度 sqrt(XX+YY+ZZ)
- addQuats(quatOne, quatTwo) - 兩個四元數相加
- subtractQuats(quatOne, quatTwo) - 兩個四元數相減
- multiplyQuatByScalar(quatOne, scalar) - 兩個四元數相減
- getQuatConjugate(quat) - 四元數的共軛四元數(虛部分別為其負值)
- quatDotProduct(quatOne, quatTwo) - 四元數的內積，其值為純量，但是並不等於 3D 意義中的長度
- normalizeQuat(quat) - 四元數的正規化
- inverseQuat(quat) - 反四元數
Camera 相機
Camera 有分 ChaseCamera, FixedCamera, FreeCamera, PanCamera，就讓我們一個一個來看吧
ChaseCamera
尚未實作，空的
FixedCamera
嗚嗚，似乎也是未實作，看 code 似乎也沒人用到
- 屬性
- globalPos - 相機位置，向量
- globalOri - 相機方向，矩陣
- nearClipping - 預設值 1.0
- farClipping - 預設值 500
- fieldView - 預設值 60
- aspectRatio - 預設值 0
- 方法
- setGlobalPos(posVec) - 未實作
- setGlobalOri(oriMat) - 未實作
PanCamera
尚未實作，空的
FreeCamera
- 方法: 讀值
- getPosition() - 傳回位置向量
- getUp() - 傳回相機的 up vector(老實說我不知道這是啥或是要幹嘛)
- getDir() - 傳回相機瞧的方向 vector
- getLeft() - 傳回相機的 left vector(老實說我不知道這是啥或是要幹嘛)
- getLinearVel() - 註解說是 Animation of positions，其值是向量
- getAngularVel() - Animations of rotation around (side Vector, up Vector, dir Vector)
- 方法: 設定
- setPosition(newVec) - 設定相機位置
- setLookAtPoint(newVec) - 設定相機看的點，必須移(應該是沒有轉)動相機(其實是轉動所有物件)
- setUpVector(newVec) - 設定 up vector
- setLinearVel(newVec) - 設定相機的旋轉速度？，其值是向量
- setAngularVel(newVec) - 設定相機轉動軸？
- 其他功能
- rotateOnAxis(axis, angle) - 讓相機沿著某個向量軸 axis 繞行 angle 角度
- yaw(angle) - 讓相機沿著其 Up vector 轉動 angle 角度
- roll(angle) - 讓相機沿著其方向向量轉動 angle 角度
- pitch(angle) - 讓相機沿著其 left vector 轉動 angle 角度
- update(timeElapsed) - 這個函數跟設定旋轉速度有關，我猜是供內部呼叫
- applyToWorld(glCanvas3D, scene) - 應該是「畫」出來的意思
