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var ads3d = new function() {
/*** Propriété ***/
// Tableau contenant la liste des vecteurs (Point) à afficher
this.plotsList = new Array();
//Permet d'accéder aux différent paramètres du viewport (zone d'affichage)
this.viewport = function() {
this.domReference = null; //Reference vers le contener DOM affichant le viewport (DIV)
this.minWidth = 0; //Position des pixels du bord gauche du viewport
this.maxWidth = 0; //Position des pixels du bord droit du viewport
this.minHeight = 0; //Position des pixels du bord bas du viewport
this.maxHeight = 0; //Position des pixels du bord haut du viewport
this.minDist = 0; //Distance depuis la caméra à partir delaquelle on commence à "voir" les objets 3D
this.maxDist = 500; //Distance maximale depuis la caméra à partir de laquelle on arrète de "voir" les objets
};
this.camera = function() {
//Point ou est placée la caméra
this.origin = null;
//Point ou regarde la caméra
this.target = null;
//Position de la caméra (Droite, couchée à droite, couchée à gauche ou la tete en bas)
this.position = null; //valeur positive non null sur Y, la caméra est droite
//Angle de rotation de la caméra autour de l'axe Y (droite <=> gauche)
this.rotationY = 0.0;
//Angle de rotation de la caméra autour de l'axe X (haut <=> bas)
this.rotationX = 0.0;
};
/*** Methodes ***/
//Permet d'attacher le moteur à la référence vers l'objet DOM passé en argument
this.setViewPort = function(poDomElement) {
this.viewport.domReference = poDomElement;
this.viewport.minWidth = 0;
this.viewport.maxWidth = poDomElement.offsetWidth;
this.viewport.minHeight = 0;
this.viewport.maxHeight = poDomElement.offsetHeight;
this.viewport.minDist = 0;
this.viewport.maxDist = 500;
};
//Ajoute un point en 3D dans le monde aux coordonnées passées en argument
this.add3dPlot = function(piPlotX, piPlotY, piPlotZ) {
this.plotsList.push(new ads3d.vector(piPlotX, piPlotY, piPlotZ));
};
//Effectue tous les calculs de rendu à un instant T et met à jour l'affichage
this.updateViewport = function() {
//On commence par créer la matrice WORLD qui est le produit de toutes les matrices de transformation
//Pour le moment on ne gère que les rotation X et Y
var loMatRotX = new ads3d.matrix(4, 4);
loMatRotX.setToRotationX(this.camera.rotationX);
var loMatRotY = new ads3d.matrix(4, 4);
loMatRotY.setToRotationY(this.camera.rotationY);
var loMatWORLD = loMatRotX.multiplyToMatrix(loMatRotY);
//On parcours maintenant la liste des points 3D dans le monde
for(liPlotIndex in this.plotsList) {
var loPlotVector = this.plotsList[liPlotIndex];
/*** RASTERISATION ETAPE 1 (ModelToWorld) ***/
//On en fait un vecteur unitaire pour que les calculs soient plus propres
loPlotVector = loPlotVector.getUnitVector();
//On passe le point au travers de la matrice WORLD pour lui affecter toutes les transformations (Etape ModelToWorld de la rasterisation)
loPlotVector = loMatWORLD.multiplyToVector(loPlotVector);
/*** RASTERISATION ETAPE 2 (WorldToView) ***/
//On passe maintenant au calcul de la matrice de vue qui permet de transposer le point 3D sur un plan prenant en compte la position et l'orientation de la caméra
//(Etape WorldToView de la rasteritation)
//Pour plus de clareté, j'ai décomposer cette matrice de vue selon les 2 sous matrices (A et B) qui la compose en se multipliant
//On commence par calculer les Vecteurs transposant les paramètres de la caméra
var loVectorF = ads3d.camera.origin.substractToVector(ads3d.camera.target);
var loVectorS = loVectorF.multiplyToVector(ads3d.camera.position);
var loVectorU = loVectorS.multiplyToVector(loVectorF);
//Puis la matrice view en elle meme
var loMatViewPartA = new ads3d.matrix(4, 4);
loMatViewPartA.setToViewMatrixPartA(loVectorS, loVectorU, loVectorF);
var loMatViewPartB = new ads3d.matrix(4, 4);
loMatViewPartB.setToViewMatrixPartB(ads3d.camera.origin);
var loMatView = loMatViewPartA.multiplyToMatrix(loMatViewPartB);
//enfin on passe notre point dans cette view
loPlotVector = loMatView.multiplyToVector(loPlotVector);
/*** RASTERISATION ETAPE 3 (ViewToProjection) ***/
//Cette dernière étape consiste à faire une projection de la matrice View sur le plan du viewport, les tailles de ce dernier sont donc necessaires
var loMatProj = new ads3d.matrix(4, 4);
loMatProj.setToOrthogonalMatrixProjection(this.viewport.minWidth, this.viewport.maxWidth, this.viewport.minHeight, this.viewport.maxHeight, this.viewport.minDist, this.viewport.maxDist);
//Voici enfin le vecteur qui contient les coordonnées 2D pour l'affichage
loPlotVector = loMatProj.multiplyToVector(loPlotVector);
alert("Vector.X: " + loPlotVector.X + " Vector.Y: " + loPlotVector.Y + " Vector.Z: " + loPlotVector.Z);
}
};
/*** Gestion de la caméra ***/
this.initCamera = function() {
//Point ou est placée la caméra
this.camera.origin = new ads3d.vector(0.1, 0.1, 0.1);
//Point ou regarde la caméra
this.camera.target = new ads3d.vector(0, 0, 500);
//Position de la caméra (Droite, couchée à droite, couchée à gauche ou la tete en bas)
this.camera.position = new ads3d.vector(0, 1, 0); //valeur positive non null sur Y, la caméra est droite
//Angle de rotation de la caméra autour de l'axe Y (droite <=> gauche)
this.camera.rotationY = 0.0;
//Angle de rotation de la caméra autour de l'axe X (haut <=> bas)
this.camera.rotationX = 0.0;
};
/*** Gestion d'un Vecteur 3d ***/
this.vector = function(pPosX, pPosY, pPosZ) {
//Coordonnée X du Vecteur
this.X = pPosX;
//Coordonnée Y du Vecteur
this.Y = pPosY;
//Coordonnée Z du Vecteur
this.Z = pPosZ;
//Magnitude du vecteur (distance spaciale du point)
this.Magnitude = function() {
return Math.sqrt(this.X * this.X + this.Y * this.Y + this.Z * this.Z);
};
//Permet de récupérer le vecteur unitaire du vecteur considéré
//Retourne un nouveau vecteur
this.getUnitVector = function() {
var liTmp = 1.0 / this.Magnitude();
return new ads3d.vector(
this.X *= liTmp,
this.Y *= liTmp,
this.Z *= liTmp
);
};
//Permet de multiplier le vecteur courant par celui passer en argument.
//Retourne un nouveau vecteur
this.multiplyToVector = function(poVector) {
return new ads3d.vector(
this.X * poVector.X,
this.Y * poVector.Y,
this.Z * poVector.Z
);
};
//Permet d'ajouter le vecteur courant à celui passer en argument
//Retourne un nouveau vecteur
this.addToVector = function(poVector) {
return new ads3d.vector(
this.X + poVector.X,
this.Y + poVector.Y,
this.Z + poVector.Z
);
};
//Permet de soustraire au vecteur courant celui passer en argument
//Retourne un nouveau vecteur
this.substractToVector = function(poVector) {
return new ads3d.vector(
this.X - poVector.X,
this.Y - poVector.Y,
this.Z - poVector.Z
);
};
};
/*** Gestion d'une Matrice ***/
this.matrix = function(pWidth, pHeight) {
//Contenu de la matrice
this.content = new Array();
//Initialisation de la matrice à 0.0
for(var liCptRow = 0; liCptRow < pHeight; liCptRow++) {
this.content[liCptRow] = new Array();
for(var liCptCol = 0; liCptCol < pWidth; liCptCol++) {
this.content[liCptRow][liCptCol] = 0.0;
}
}
//Permet de positionner la matrice comme unitaire
//(ce qui permet qu'elle ne donne pas 0 partout si on la multiplie avec une autre matrice)
this.setToIdentity = function() {
for (var c = 0; c < 4; ++c) {
for (var r = 0; r < 4; ++r) {
this.content[c][r] = (c == r) ? 1.0 : 0.0;
}
}
}
//Permet de positionner la matrice comme une matrice de rotation sur l'axe des X selon l'angle passé en argument
//l'angle est exprimé en degré
this.setToRotationX = function(poAngleDegre) {
var liAngleRadian = Math.PI * poAngleDegre / 180;
this.setToIdentity();
this.content[1][1] = Math.cos(liAngleRadian);
this.content[1][2] = Math.sin(liAngleRadian) * -1.0;
this.content[2][1] = Math.sin(liAngleRadian);
this.content[2][2] = Math.cos(liAngleRadian);
}
//Permet de positionner la matrice comme une matrice de rotation sur l'axe des Y selon l'angle passé en argument
//l'angle est exprimé en degré
this.setToRotationY = function(poAngleDegre) {
var liAngleRadian = Math.PI * poAngleDegre / 180;
this.setToIdentity();
this.content[0][0] = Math.cos(liAngleRadian);
this.content[0][2] = Math.sin(liAngleRadian);
this.content[2][0] = Math.sin(liAngleRadian) * -1.0;
this.content[2][2] = Math.cos(liAngleRadian);
}
//Permet de positionner la matrice comme une matrice de vue (PARTIE A) selon les 3 vecteurs identifiants la caméra et son point de vue
this.setToViewMatrixPartA = function(poVectorS, poVectorU, poVectorF) {
this.content[0][0] = poVectorS.X;
this.content[0][1] = poVectorS.Y;
this.content[0][2] = poVectorS.Z;
this.content[1][0] = poVectorU.X;
this.content[1][1] = poVectorU.Y;
this.content[1][2] = poVectorU.Z;
this.content[2][0] = poVectorF.X * -1.0;
this.content[2][1] = poVectorF.Y * -1.0;
this.content[2][2] = poVectorF.Z * -1.0;
this.content[3][3] = 1.0;
}
//Permet de positionner la matrice comme une matrice de vue (PARTIE B) selon le vecteur de position de la caméra
this.setToViewMatrixPartB = function(poVectorPosCam) {
this.setToIdentity();
this.content[0][3] = poVectorPosCam.X * -1.0;
this.content[1][3] = poVectorPosCam.Y * -1.0;
this.content[2][3] = poVectorPosCam.Z * -1.0;
}
//Permet de positionner la matrice comme une matrice de projection de type Orthogonale en fonction de la taille du viewport
this.setToOrthogonalMatrixProjection = function(piScreenMinWidth, piScreenMaxWidth, piScreenMinHeight, piScreenMaxHeight, piMinDistanceView, piMaxDistanceView) {
this.content[0][0] = 2.0 / (piScreenMaxWidth - piScreenMinWidth);
this.content[0][3] = -1.0 * (piScreenMaxWidth + piScreenMinWidth) / (piScreenMaxWidth - piScreenMinWidth);
this.content[1][1] = 2.0 / (piScreenMaxHeight - piScreenMinHeight);
this.content[1][3] = -1.0 * (piScreenMaxHeight + piScreenMinHeight) / (piScreenMaxHeight - piScreenMinHeight);
this.content[2][2] = -2.0 / (piMaxDistanceView - piMinDistanceView);
this.content[2][3] = -1.0 * (piMaxDistanceView + piMinDistanceView) / (piMaxDistanceView - piMinDistanceView);
this.content[3][3] = 1.0;
}
//Permet de multiplier la matrice courante avec celle passée en argument
//Renvoi une nouvelle matrice
this.multiplyToMatrix = function(poMatrix) {
var loReturnMatrix = new ads3d.matrix(4, 4);
for (var r = 0; r < 4; ++r) {
for (var c = 0; c < 4; ++c) {
for (var k = 0; k < 4; ++k) {
loReturnMatrix.content[c][r] += this.content[k][r] * poMatrix.content[c][k];
}
}
}
return loReturnMatrix;
};
//Permet de multiplier la matrice courante avec le vecteur passé en argument
//Renvoi un nouveau vecteur
this.multiplyToVector = function(poVector) {
return new ads3d.vector(
this.content[0][0] * poVector.X + this.content[1][0] * poVector.Y + this.content[2][0] * poVector.Z + this.content[3][0] * 1.0,
this.content[0][1] * poVector.X + this.content[1][1] * poVector.Y + this.content[2][1] * poVector.Z + this.content[3][1] * 1.0,
this.content[0][2] * poVector.X + this.content[1][2] * poVector.Y + this.content[2][2] * poVector.Z + this.content[3][2] * 1.0
);
};
};
}
function debugMatrix44(poMatrix) {
var oTable = document.createElement('TABLE');
for(liCptRow = 0; liCptRow < 4; liCptRow++) {
var oTR = document.createElement('TR');
for(liCptCol = 0; liCptCol < 4; liCptCol++) {
var oTD = document.createElement('TD');
oTD.innerHTML = poMatrix.content[liCptRow][liCptCol];
oTR.appendChild(oTD);
}
oTable.appendChild(oTR);
}
document.getElementById('DEBUG').appendChild(oTable);
}
window.onload = function() {
ads3d.setViewPort(document.getElementById('viewport'));
ads3d.initCamera();
ads3d.add3dPlot(300, 300, 20);
ads3d.updateViewport();
} |
Rasterisation en Javascript
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