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[WebGL入门]六,顶点和多边形

时间:2014-08-01 02:25:30      阅读:260      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:webgl

注:文章译自http://wgld.org/,原作者杉本雅広(doxas),文章中如果有我的额外说明,我会加上[lufy:],另外,鄙人webgl研究还不够深入,一些专业词语,如果翻译有误,欢迎大家指正。

可以在三维空间中描画的东西

要说在WebGL的世界里能够描画什么,其实任何东西都可以描画。而描画的最基本的东西就是下面几种。

?点

?线段

?三角形

虽然在OpenGL中提供了矩形的绘制,但是WebGL中基本上只能绘制上面的三种类型。和二维世界不同,比如像HTML中的img标签那样,简单的在画面上绘制一个矩形图像是不能的。

先不说点和线,基本上,WebGL就是使用三角形在画面上绘制一些东西。这个三角形就是一个多边形,一个多边形至少是将三个顶点连接画出来的三角形,所以一个绘制一个多边形,最少需要三个顶点。

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顶点,就是三维空间上存在的一个点。当然,这个点需要有坐标位置。顶点的横坐标是x,纵坐标是y,深度是z。将包含这些信息的点连接起来就形成了一个多边形。

近年来,非常逼真的3D游戏,或者迪斯尼,组织活动等制作的3D动画,其实就是做了同样的事情。用了你想像不到的大量的三角形,制作出了无比精美的人物和场景。

想要绘制复杂构造的模型的话,需要准备大量的非常小的多边形。用的多边形越少,绘制的模型的棱角就越明显(就像Virtua Fighter第一代那样)。想要绘制精美的模型,就需要更多的多边形,当然,这些多边形的数量增加的话,定点数量也会成倍成倍的增加,坐标计算的负荷就越大。

3D渲染世界的难点就在于,到底顶点数,多边形数增加到多少比较合适。太多的顶点和多边形,处理速度可能跟不上,太少的话,视觉效果又会降低。

如果是抽象的设计的话,顶点数和多边形数量会大幅度减少,但是要说到设计,也是比较难的,真烦人呢。


顶点的连接顺序和遮挡剔除

使用顶点和线连接起来绘制多边形,是有连接顺序的。顺时针连接或是逆时针顺序连接,实际上这个顺序非常重要。

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要说这是为什么,比如要绘制一个球体,球体的话,无论你从什么位置摄影,肯定都是一个球。而且,肯定是只能看到一半。月亮看不到后半面也是同样的道理,球体的前半面以外的部分都被隐藏了。

隐藏的部分是不需要绘制的,如果这部分进行了坐标计算,那么都是无效的计算。球体内侧相关的处理如果不执行的话,处理的量就会减少一半,所以3D渲染的世界里,看不到的东西不绘制的是减轻负担的最普通的方法。

里面的东西不绘制的机制,叫做遮挡剔除。OpenGL和WebGL当然都是可以设定遮挡剔除的。如果设定了遮挡剔除,就只会绘制外侧看得见的多边形,内侧的所有多边形就都不再进行绘制了。

但是,试着想一想,多边形在内侧还是外侧的判断,要如何进行呢?

实际上,就是通过刚才说的顶点的连接顺序为判断基准的。顺时针连接顶点的多边形是在外侧,而逆时针连接的多边形在内侧。所以,在定义顶点情报的时候,要特别注意。如果设定了遮挡剔除,本来应该在某个位置有个多边形,但是根本就不会进行绘制。


总结

顶点就是至少包含了坐标情报的三维空间上的任意的一个点,三个点用线连接起来,表现为一个三角形的多边形。而多边形根据顶点的连接顺序不同,分为内侧和外侧,根据这个可以进行遮挡剔除。

接下来,实际进行渲染的时候,会从顶点的情报的定义开始。这时候,顶点的顺序,遮挡剔除等设定就变得非常重要了,所以一定要把这次的内容彻底理解。


下次,开始准备一下实际进行渲染的环境。


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