WebGL 3D场景漫游：原理与实现

"CG_Project 3是一个关于WebGL三维场景漫游的编程项目，旨在帮助学习者理解WebGL绘制3D图形的原理，并实现简单的3D场景和动画。项目涉及的关键技术包括着色器Shader、三维相机模型、透视投影、矩阵变换、二维纹理、光照模型以及从文件中加载和显示3D模型。开发语言为Html5、Javascript和WebGL，要求在支持HTML5、JavaScript和WebGL的浏览器环境下进行。硬件需配备支持OpenGLES2.0的显卡，软件方面推荐使用本地Web服务器如Apache或WAMP集成环境。" 项目主要围绕以下几个核心知识点展开： 1. **着色器Shader**：Shader是WebGL中处理图形渲染的核心，分为顶点着色器和片段着色器，用于计算顶点位置和颜色。在项目中，你需要理解如何编写和使用这两个着色器来控制3D图形的显示。 2. **三维相机模型**：相机模型是实现透视投影的关键，通过设置远/近成像距离、画面宽高比和垂直张角来模拟真实世界的视角效果。在编程中，需要理解并实现相机的位置、朝向和姿态的参数化模型。 3. **三维空间坐标与物体**：在3D场景中，每个物体由一系列三维坐标表示，理解如何在三维空间中定位和操作物体至关重要。 4. **透视投影与矩阵变换**：透视投影使得近处的物体看起来更大，远处的物体更小，这是通过矩阵变换来实现的。在Project3中，你需要掌握如何进行不同坐标系之间的转换，包括世界坐标系、相机坐标系和屏幕坐标系。 5. **二维纹理**：在3D图形上应用纹理可以增加真实感，学习如何加载和应用二维纹理到3D模型上是项目的一部分。 6. **光照模型**：光照模型决定了3D物体表面颜色和亮度，通过模拟光源和物体表面的交互，可以创建更逼真的视觉效果。 7. **从文件中载入和显示3D模型**：项目可能涉及到从外部文件（如OBJ或FBX格式）加载3D模型，并将其正确地渲染到场景中。 在实现这些功能时，可以利用库如cuon-Matrix.js提供的函数来简化矩阵运算，将物体的顶点坐标与一系列变换矩阵相乘，以完成3D到2D的投影。这个项目不仅锻炼了编程能力，还加深了对3D图形渲染理论的理解。通过实际操作，学习者能够更好地掌握WebGL在创建交互式3D场景中的应用。