webgl随笔

图解WebGL&Three.js工作原理

1. 简单说来,WebGL绘制过程包括以下三步:

1、获取顶点坐标
2、图元装配(即画出一个个三角形)
3、光栅化(生成片元,即一个个像素点)

2. 由于顶点数据往往成千上万,在获取到顶点坐标后,我们通常会将它存储在显存,即缓存区内,方便GPU更快读取。
3.“顶点着色器” : 它由opengl es编写,由javascript以字符串的形式定义并传递给GPU生成。

比如如下就是一段顶点着色器代码:

attribute vec4 position;
void main() {
  gl_Position = position; 
}

attribute修饰符用于声明由浏览器(javascript)传输给顶点着色器的变量值;
position即我们定义的顶点坐标;
gl_Position是一个内建的传出变量。
如果是绘制3d图形,即传入的顶点坐标是一个三维坐标,我们则需要转换成屏幕坐标。

4.顶点着色器会先将坐标转换完毕,然后由GPU进行图元装配,有多少顶点,这段顶点着色器程序就运行了多少次。
attribute vec4 position;
uniform mat4 matrix;
void main() {
  gl_Position = position * matrix; 
}
5.片元着色器是生成多少片元(像素),运行多少次。
6.其中顶点数据存储在缓存区(因为数量巨大),以修饰符attribute传递给顶点着色器;矩阵则以修饰符uniform传递给顶点着色器。
7.现在,我们将模型顺时针旋转Math.PI/6,所有顶点位置肯定都变化了。
box.rotation.y = Math.PI/6;
8.但是,如果我们直接将顶点位置用javascript计算出来,那性能会很低(顶点通常成千上万),而且,这些数据也非常不利于维护。所以,我们用矩阵modelMatrix将这个旋转信息记录下来。
9.然后,我们将相机往上偏移30。同理,我们用矩阵viewMatrix将移动信息记录下来。
camera.position.y = 30;

WebGL基础介绍

10.深度小的才能显示出来,rgba比rgb最后带深度,小的是透明的
11.Three.js是一款开源的主流3D绘图JS引擎(名字Three就是3D的含义),用来简化WebGL编程,也提供了非常多的3D显示功能来实现很多炫酷的实例。
(Kriging_NSGA2)克里金模型结合多目标遗传算法求最优因变量及对应的最佳自变量组合研究(Matlab代码实现)内容概要:本文介绍了克里金模型(Kriging)与多目标遗传算法NSGA-II相结合的方法,用于求解最优因变量及其对应的最佳自变量组合,并提供了完整的Matlab代码实现。该方法首先利用克里金模型构建高精度的代理模型,逼近复杂的非线性系统响应,减少计算成本;随后结合NSGA-II算法进行多目标优化,搜索帕累托前沿解集,从而获得多个最优折衷方案。文中详细阐述了代理模型构建、算法集成流程及参数设置,适用于工程设计、参数反演等复杂优化问题。此外,文档还展示了该方法在SCI一区论文中的复现应用,体现了其科学性与实用性。; 适合人群:具备一定Matlab编程基础,熟悉优化算法和数值建模的研究生、科研人员及工程技术人员,尤其适合从事仿真优化、实验设计、代理模型研究的相关领域工作者。; 使用场景及目标:①解决高计算成本的多目标优化问题,通过代理模型降低仿真次数;②在无法解析求导或函数高度非线性的情况下寻找最优变量组合;③复现SCI高水平论文中的优化方法,提升科研可信度与效率;④应用于工程设计、能源系统调度、智能制造等需参数优化的实际场景。; 阅读建议:建议读者结合提供的Matlab代码逐段理解算法实现过程,重点关注克里金模型的构建步骤与NSGA-II的集成方式,建议自行调整测试函数或实际案例验证算法性能,并配合YALMIP等工具包扩展优化求解能力。
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