怎么用HTML5繪制點線面組成的3D圖形

本篇內容主要講解“怎么用HTML5繪制點線面組成的3D圖形”，感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷，實用性強。下面就讓小編來帶大家學習“怎么用HTML5繪制點線面組成的3D圖形”吧!

　　因為Canvas畫布終究還是平面的，所以要有3D就得抽象出一個Z軸。然后再把3D坐標轉換成2D坐標，畫到畫布上，再通過旋轉等變換效果來產生3D感。做3D一般就是由點到線，然后由線到面。

　　【點】

　　點的話，之前我有寫過關于3D的博文 解析3D標簽云，其實很簡單 ，這篇博文雖然講的是用div實現的3D標簽云，但是追根到底產生的3D原理是一樣的，就是最簡單的由點構成的3D了。每一個標簽就是一個點。也可以直接看這個DEMO：

3DBall

里面的總共有五百個點對象，每個點對象相應的根據他們的Z軸來改變他們的大小和透明度，再平均分布在球面上，就構成了點球體了。

　　【線】

　　如果知道怎么做點之后，線也就容易了，只要把點連起來就行了。這個沒做DEMO，不過也確實不難。就循環moveTo，然后lineTo，線就出來了。

　　【面】

　　這篇博文主要講面滴。

二話不說，先上個DEMO吧 ：

3D立方體

做一個立方體，我用了三個對象：點對象，面對象，以及立方體本身一個對象：

　　下面這個是點對象，x,y,z是點的三維坐標，_get2d方法是把三維坐標轉換到二維層面來。fallLength是焦距。

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var 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 = centerX + this.x*scale;   

                var y = centerY + this.y*scale;   

                return {x:x , y:y};   

            }   

        }  

　　然后是面對象：

　　面對象的屬性頁很容易理解，一個面就是一個正方形 ， v1v2v3v4是面的四個頂點，zIndex這個屬性很重要，是代表這個面的層級，是在最外面還是在里面，這個必須要有，這樣當用canvas畫的時候才能讓這個面畫在最前面，才不會被其他的面遮蓋。zIndex的值也很容易理解，就是頂點z軸坐標的平均值，其實也就是中心點的z軸坐標。顏色就是這個面的顏色啦。

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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.beginPath();   

                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("+parseInt(Math.random()*255)+","+parseInt(Math.random()*255)+","+parseInt(Math.random()*255)+",0.2)";   

                ctx.fillStyle = this.color;   

                ctx.fill();   

            }   

        }  

　　最后是立方體本身對象：

　　因為立方體最后要旋轉，所以，立方體對象里面不僅有面對象，還要有點對象，點旋轉后才會引起面的旋轉。length是立方體的邊長，_initVector是初始化立方體的各個頂點，_draw方法就是把所有點形成面，將面放入數組，然后對面進行排序（就是根據面里的zIndex排序），排序好后，調用每個面里的draw方法。立方體就出來了。

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var Cube = function(length){   

            this.length = length;   

            this.faces = [];   

            this.vectors = [];   

        }   

        Cube.prototype = {   

            _initVector:function(){   

                this.vectors[0] = new Vector(-this.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.foreach(function(){   

                    this.draw();   

                })   

            }   

        }  

　　立方體做好了，接下來就可以讓它動起來了。根據鼠標位置改變立方體轉動的角度。rotateX和rotateY方法就是讓所有點繞X軸旋轉以及繞Y軸旋轉。這個的原理我在之前那個博文上好像有說過。。。。如果想了解更多，可以自己去百度一下計算機圖形學3D變換。繞X軸和繞Y軸是最簡單的旋轉矩陣了。當然，如果有興趣的還可以去搜一下繞任意軸旋轉矩陣。。。這個有點復雜，我本來想用它來做個魔方，不過遇到一些問題，暫時還沒解決。好吧，扯遠了。通過rotateX和rotateY兩個方法可以讓每個點獲得下一幀的位置，在動畫循環中重繪。這樣，轉動的立方體就做出來了。

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if("addEventListener" in window){   

            window.addEventListener("mousemove" , 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 initAnimate(){   

            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){   

                requestAnimationFrame(animate);   

            }   

            else if("webkitRequestAnimationFrame" in window){   

                webkitRequestAnimationFrame(animate);   

            }   

            else if("msRequestAnimationFrame" in window){   

                msRequestAnimationFrame(animate);   

            }   

            else if("mozRequestAnimationFrame" in window){   

                mozRequestAnimationFrame(animate);   

            }   

            else {   

                setTimeout(animate , 16);   

            }   

        }   

全部代碼我就不貼了，DEMO里通過控制臺都可以看到。我也沒引用其他什么框架之類的，直接copy下來就能用了。

　　能寫好轉動的一個立方體后，多個立方體轉動也可以做出來了。

2015512164340019.png (484×463)

戳DEMO：面：3D立方體2    3D立方體線（這個純碎覺得沒有面更酷而已）

到此，相信大家對“怎么用HTML5繪制點線面組成的3D圖形”有了更深的了解，不妨來實際操作一番吧！這里是億速云網站，更多相關內容可以進入相關頻道進行查詢，關注我們，繼續學習！