Форум программистов, компьютерный форум, киберфорум
8Observer8
Войти
Регистрация
Восстановить пароль
Блоги Сообщество Поиск  

Загрузка 3D-моделей из Blender из формата dae без текстур на WebGL 1.0. Физический движок Cannon.js для падения кубиков

Запись от 8Observer8 размещена 08.01.2022 в 18:14
Показов 1466 Комментарии 0

Содержание блога

В примере загружаются стандартные объекты Blender из формата dae без текстур. Цвет каждого объекта задаётся в самой программе - цвет через uniform-переменную передаётся в фрагментный шейдер. Библиотека glMatrix - для математики матриц и векторов. Подключил физический движок Cannon.js. Кубики падают с небольшим смещением по оси Z по направлению к наблюдателю, поэтому башенка заваливается в сторону наблюдателя и падает.

Замечу, что я вместо углов Эйлера использую кватернионы, потому что далее, если делать анимации, например, как эта анимация экспортированная из Blender из формата dae:



то в glMatrix есть удобная функция quat.slerp() для интерполяции кватернионов между двумя key frames. По умолчанию Cannon.js использует ось Z направленную вверх, а в WebGL ось Y направлена вверх, а ось Z в WebGL направлена на наблюдателя, поэтому нужно направить гравитацию вниз по Y:

JavaScript
1
world.gravity.set(0, -9.82, 0);
А все объекты с коллайдерами повернуть на -90 градусов вокруг оси X:

JavaScript
1
glMatrix.quat.fromValues(-0.707, 0, 0, 0.707);
Переводить градусы в кватернионы можно в Blender, переключая на N-панели "XYZ Euler" в "Quaternion WXYZ".



index.html

PHP/HTML
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
 
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
 
    <title>Colored Objects from DAE. Cannon.js, WebGL, JavaScript</title>
 
    <script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/gl-matrix@3.4.3/gl-matrix-min.js"></script>
    <script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/cannon@0.6.2/build/cannon.min.js"></script>
 
    <style>
        html,
        body {
            overflow: hidden;
            width: 100%;
            height: 100%;
            margin: 0;
            padding: 0;
        }
 
        #renderCanvas {
            width: 100%;
            height: 100%;
        }
    </style>
</head>
 
<body>
    <canvas id="renderCanvas" width="500" height="500"></canvas>
 
    <script src="js/webgl-context.js"></script>
    <script src="js/shader-program.js"></script>
    <script src="js/vertex-buffers.js"></script>
    <script src="js/object-for-graphics.js"></script>
    <script src="js/object-for-physics.js"></script>
    <script src="js/main.js"></script> 
</body>
 
</html>
js/main.js

JavaScript
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
let ground, sphere, cone, monkey;
let cubes = [];
 
const projMatrix = glMatrix.mat4.create();
const viewMatrix = glMatrix.mat4.create();
const projViewMatrix = glMatrix.mat4.create();
 
const world = new CANNON.World();
world.gravity.set(0, -9.82, 0);
 
initVertexBuffers(["assets/cube.dae", "assets/sphere.dae", "assets/cone.dae", "assets/monkey.dae"],
    (vertPosVBOs, normalVBOs, amounts) =>
    {
        const groundSize = [5, 5, 0.25];
        const groundShape = new CANNON.Box(new CANNON.Vec3(groundSize[0], groundSize[1], groundSize[2]));
        ground = new ObjectForPhysics(program, [0, -2, 0], glMatrix.quat.fromValues(-0.707, 0, 0, 0.707), groundSize,
            [0.584, 0.774, 0.474], amounts[0], vertPosVBOs[0], normalVBOs[0], null, null, world, groundShape, true);
 
        const cubeSize = [0.5, 0.5, 0.5];
        const cubeShape = new CANNON.Box(new CANNON.Vec3(cubeSize[0], cubeSize[1], cubeSize[2]));
        for (let i = 0; i < 5; ++i)
        {
            const cube = new ObjectForPhysics(program, [-2, i * 2, i * 0.11], glMatrix.quat.fromValues(-0.707, 0, 0, 0.707), cubeSize,
                [0.784, 0.274, 0.474], amounts[0], vertPosVBOs[0], normalVBOs[0], null, null, world, cubeShape, false);
            cubes.push(cube);
        }
 
        sphere = new ObjectForGraphics(program, [2, 1, 0], [0.796, 0.403, 0.101], amounts[1], vertPosVBOs[1], normalVBOs[1], null, null,);
        cone = new ObjectForGraphics(program, [0, 2, 0], [0.101, 0.556, 0.796], amounts[2], vertPosVBOs[2], normalVBOs[2], null, null,);
        monkey = new ObjectForGraphics(program, [0, 0, 0], [0.321, 0.796, 0.101], amounts[3], vertPosVBOs[3], normalVBOs[3], null, null,);
        init();
    });
 
function init()
{
    glMatrix.mat4.perspective(projMatrix, 55 * Math.PI / 180, 1, 0.1, 500);
    glMatrix.mat4.lookAt(viewMatrix, [3, 2, 12], [0, 0, 0], [0, 1, 0]);
 
    const lightPosition = glMatrix.vec3.fromValues(5, 7, 9);
    const uLightPositionLocation = gl.getUniformLocation(program, "uLightPosition");
    gl.uniform3fv(uLightPositionLocation, lightPosition);
 
    window.onresize = () =>
    {
        const w = canvas.clientWidth;
        const h = canvas.clientHeight;
        gl.canvas.width = w;
        gl.canvas.height = h;
        gl.viewport(0, 0, gl.drawingBufferWidth, gl.drawingBufferHeight);
        glMatrix.mat4.perspective(projMatrix, 55 * Math.PI / 180, w / h, 0.1, 500);
        simulationLoop();
    };
    window.onresize(null);
}
 
const fixedTimeStep = 0.015;
const maxSubSteps = 3;
let lastTime, dt;
 
function simulationLoop(time)
{
    requestAnimationFrame(simulationLoop);
    if (lastTime !== undefined)
    {
        dt = (time - lastTime) / 1000;
        world.step(fixedTimeStep, dt, maxSubSteps);
        for (let i = 0; i < 5; ++i)
        {
            cubes[i].update();
        }
        draw();
    }
    lastTime = time;
}
 
function draw()
{
    gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT | gl.DEPTH_BUFFER_BIT);
 
    glMatrix.mat4.mul(projViewMatrix, projMatrix, viewMatrix);
 
    ground.draw(projViewMatrix);
    for (let i = 0; i < 5; ++i)
    {
        cubes[i].draw(projViewMatrix);
    }
    sphere.draw(projViewMatrix);
    cone.draw(projViewMatrix);
    monkey.draw(projViewMatrix);
}
js/object-for-graphics.js

JavaScript
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
class ObjectForGraphics
{
    constructor(program, position, color, amountOfVertices, vertPosBuffer, normalBuffer, texCoordBuffer, texture)
    {
        this.position = position;
        this.rotation = glMatrix.quat.create();
        this.scale = [1, 1, 1];
        this.color = color;
 
        this.amountOfVertices = amountOfVertices;
        this.texture = texture;
        this.vertPosBuffer = vertPosBuffer;
        this.normalBuffer = normalBuffer;
        this.texCoordBuffer = texCoordBuffer;
 
        this.mvpMatrix = glMatrix.mat4.create();
        this.modelMatrix = glMatrix.mat4.create();
        this.normalMatrix = glMatrix.mat4.create();
 
        gl.useProgram(program);
        this.uMvpMatrixLocation = gl.getUniformLocation(program, "uMvpMatrix");
        this.uModelMatrixLocation = gl.getUniformLocation(program, "uModelMatrix");
        this.uNormalMatrixLocation = gl.getUniformLocation(program, "uNormalMatrix");
        this.uColorLocation = gl.getUniformLocation(program, "uColor");
        this.program = program;
    }
 
    bind()
    {
        gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, this.vertPosBuffer);
        gl.vertexAttribPointer(0, 3, gl.FLOAT, false, this.posStride, this.posAttribByteOffset);
        gl.enableVertexAttribArray(0);
 
        gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, this.normalBuffer);
        gl.vertexAttribPointer(1, 3, gl.FLOAT, false, this.normalStride, this.normalAttribByteOffset);
        gl.enableVertexAttribArray(1);
 
        if (this.texCoordBuffer !== null)
        {
            gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, this.texCoordBuffer);
            gl.vertexAttribPointer(2, 2, gl.FLOAT, false, this.texCoordStride, this.texCoordAttribByteOffset);
            gl.enableVertexAttribArray(2);
        }
 
        if (this.texture !== null)
        {
            gl.bindTexture(gl.TEXTURE_2D, this.texture);
        }
    }
 
    draw(projViewMatrix)
    {
        gl.useProgram(this.program);
 
        glMatrix.mat4.fromRotationTranslationScale(this.modelMatrix, this.rotation, this.position, this.scale);
        glMatrix.mat4.mul(this.mvpMatrix, projViewMatrix, this.modelMatrix);
        gl.uniformMatrix4fv(this.uMvpMatrixLocation, false, this.mvpMatrix);
        gl.uniformMatrix4fv(this.uModelMatrixLocation, false, this.modelMatrix);
 
        glMatrix.mat4.invert(this.normalMatrix, this.modelMatrix);
        glMatrix.mat4.transpose(this.normalMatrix, this.normalMatrix);
        gl.uniformMatrix4fv(this.uNormalMatrixLocation, false, this.normalMatrix);
 
        gl.uniform3fv(this.uColorLocation, this.color);
 
        this.bind();
        gl.drawArrays(gl.TRIANGLES, 0, this.amountOfVertices);
    }
}
js/object-for-physics.js

JavaScript
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
class ObjectForPhysics extends ObjectForGraphics
{
    constructor(program, position, rotation, scale, color, amountOfVertices, vertPosBuffer, normalBuffer,
        texCoordBuffer, texture, world, shape, isStatic)
    {
        super(program, position, color, amountOfVertices, vertPosBuffer, normalBuffer, texCoordBuffer, texture);
        this.rotation = rotation;
        this.scale = scale;
 
        if (isStatic)
        {
            this.body = new CANNON.Body({ mass: 0 });
        }
        else
        {
            this.body = new CANNON.Body({ mass: 10 });
        }
 
        this.body.addShape(shape);
        this.body.position = new CANNON.Vec3(position[0], position[1], position[2]);
        this.body.quaternion = new CANNON.Quaternion(this.rotation[0], this.rotation[1], this.rotation[2], this.rotation[3]);
        world.addBody(this.body);
    }
 
    update()
    {
        this.position[0] = this.body.position.x;
        this.position[1] = this.body.position.y;
        this.position[2] = this.body.position.z;
 
        this.rotation[0] = this.body.quaternion.x;
        this.rotation[1] = this.body.quaternion.y;
        this.rotation[2] = this.body.quaternion.z;
        this.rotation[3] = this.body.quaternion.w;
    }
}
js/shader-program.js

JavaScript
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
const vertShaderSource =
    `attribute vec4 aPosition;
    attribute vec4 aNormal;
    uniform mat4 uMvpMatrix;
    uniform mat4 uModelMatrix;
    uniform mat4 uNormalMatrix;
    varying vec3 vPosition;
    varying vec3 vNormal;
    void main()
    {
        gl_Position = uMvpMatrix * aPosition;
        vPosition = vec3(uModelMatrix * aPosition);
        vNormal = normalize(vec3(uNormalMatrix * aNormal));
    }`;
 
const fragShaderSource =
    `precision mediump float;
    const vec3 lightColor = vec3(1.0, 1.0, 1.0);
    const float ambient = 0.3;
    uniform vec3 uLightPosition;
    uniform vec3 uColor;
    varying vec3 vPosition;
    varying vec3 vNormal;
    void main()
    {
        vec4 color = vec4(0.5, 1.0, 0.5, 1.0);
        vec3 normal = normalize(vNormal);
        vec3 lightDirection = normalize(uLightPosition - vPosition);
        float nDotL = max(dot(lightDirection, normal), ambient);
        vec3 diffuse = lightColor * uColor * nDotL;
        gl_FragColor = vec4(diffuse, 1.0);
    }`;
 
const vShader = gl.createShader(gl.VERTEX_SHADER);
gl.shaderSource(vShader, vertShaderSource);
gl.compileShader(vShader);
let ok = gl.getShaderParameter(vShader, gl.COMPILE_STATUS);
if (!ok) { console.log("vert: " + gl.getShaderInfoLog(vShader)); };
 
const fShader = gl.createShader(gl.FRAGMENT_SHADER);
gl.shaderSource(fShader, fragShaderSource);
gl.compileShader(fShader);
ok = gl.getShaderParameter(vShader, gl.COMPILE_STATUS);
if (!ok) { console.log("frag: " + gl.getShaderInfoLog(fShader)); };
 
const program = gl.createProgram();
gl.attachShader(program, vShader);
gl.attachShader(program, fShader);
gl.bindAttribLocation(program, 0, "aPosition");
gl.bindAttribLocation(program, 1, "aNormal");
gl.linkProgram(program);
ok = gl.getProgramParameter(program, gl.LINK_STATUS);
if (!ok) { console.log("link: " + gl.getProgramInfoLog(program)); };
gl.useProgram(program);
js/vertex-buffers.js

JavaScript
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
async function initVertexBuffers(modelPaths, callback)
{
    const vertPosBuffers = [];
    const normalBuffers = [];
    const amounts = [];
 
    for (let i = 0; i < modelPaths.length; ++i)
    {
        const contentResponse = await fetch(modelPaths[i]);
        const content = await contentResponse.text();
 
        const parser = new DOMParser();
        const xmlDoc = parser.parseFromString(content, "text/xml");
 
        const expForIndexes = "//*[local-name() = 'p']/text()";
        let nodes = xmlDoc.evaluate(expForIndexes, xmlDoc, null, XPathResult.ANY_TYPE, null);
        let result = nodes.iterateNext();
        const order = result.textContent.trim().split(" ").map((value) => { return parseInt(value); });
        // console.log(order);
 
        const partOfPositionId = "mesh-positions-array";
        const expForPositions = `//*[local-name() = 'float_array'][substring(@id, string-length(@id) -` +
            `string-length('${partOfPositionId}') + 1) = '${partOfPositionId}']`;
        nodes = xmlDoc.evaluate(expForPositions, xmlDoc, null, XPathResult.ANY_TYPE, null);
        result = nodes.iterateNext();
        const positions = result.textContent.trim().split(" ").map((value) => { return parseFloat(value); });
        // console.log(positions);
 
        const partOfNormalId = "mesh-normals-array";
        const expForNormals = `//*[local-name() = 'float_array'][substring(@id, string-length(@id) -` +
            `string-length('${partOfNormalId}') + 1) = '${partOfNormalId}']`;
        nodes = xmlDoc.evaluate(expForNormals, xmlDoc, null, XPathResult.ANY_TYPE, null);
        result = nodes.iterateNext();
        const normals = result.textContent.trim().split(" ").map((value) => { return parseFloat(value); });
        // console.log(normals);
 
        const correctionMatrix = glMatrix.mat4.create();
        glMatrix.mat4.fromXRotation(correctionMatrix, -Math.PI / 2);
 
        const vertPosResult = [];
        const normalsResult = [];
 
        const amountOfTriangles = order.length / 6;
        for (let i = 0; i < amountOfTriangles; ++i)
        {
            for (let j = 0; j < 6; ++j)
            {
                if ((i * 6 + j) % 2 === 0)
                {
                    const vx = positions[order[i * 6 + j] * 3 + 0];
                    const vy = positions[order[i * 6 + j] * 3 + 1];
                    const vz = positions[order[i * 6 + j] * 3 + 2];
                    const oldPos = glMatrix.vec3.fromValues(vx, vy, vz);
                    const newPos = glMatrix.vec3.create();
                    glMatrix.vec3.transformMat4(newPos, oldPos, correctionMatrix);
                    vertPosResult.push(newPos[0]);
                    vertPosResult.push(newPos[1]);
                    vertPosResult.push(newPos[2]);
                }
                else
                {
                    const nx = normals[order[i * 6 + j] * 3 + 0];
                    const ny = normals[order[i * 6 + j] * 3 + 1];
                    const nz = normals[order[i * 6 + j] * 3 + 2];
                    const oldNormal = glMatrix.vec3.fromValues(nx, ny, nz);
                    const newNormal = glMatrix.vec3.create();
                    glMatrix.vec3.transformMat4(newNormal, oldNormal, correctionMatrix);
                    normalsResult.push(newNormal[0]);
                    normalsResult.push(newNormal[1]);
                    normalsResult.push(newNormal[2]);
                }
            }
        }
        // console.log(vertPosResult);
 
        const vertPosBuffer = gl.createBuffer();
        gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, vertPosBuffer);
        gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, new Float32Array(vertPosResult), gl.STATIC_DRAW);
 
        const normalBuffer = gl.createBuffer();
        gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, normalBuffer);
        gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, new Float32Array(normalsResult), gl.STATIC_DRAW);
 
        vertPosBuffers.push(vertPosBuffer);
        normalBuffers.push(normalBuffer);
        amounts.push(vertPosResult.length / 3);
    }
 
    callback(vertPosBuffers, normalBuffers, amounts);
}
js/webgl-context.js

JavaScript
1
2
3
4
const canvas = document.getElementById("renderCanvas");
const gl = canvas.getContext("webgl");
gl.enable(gl.DEPTH_TEST);
gl.clearColor(0.5, 0.6, 0.8, 1.0);
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: transform-animation-from-dae.gif
Просмотров: 457
Размер:	316.7 Кб
ID:	7368   Нажмите на изображение для увеличения
Название: colored-objects-from-dae-and-cannonjs.gif
Просмотров: 506
Размер:	595.0 Кб
ID:	7369  
Вложения
Тип файла: zip colored-objects-from-dae-cannonjs-webgl-js.zip (357.3 Кб, 495 просмотров)
Размещено в Без категории
Надоела реклама? Зарегистрируйтесь и она исчезнет полностью.
Новые блоги и статьи
Был там один разговор по поводу свободы в материальном мире.
kumehtar 19.08.2026
Суть: рассматривается живое существо, оказавшееся внутри довольно странной системы (этого мира) и пытающееся обустроить в ней свой кусок пространства. Жизнь действительно предъявляет каждому. . .
Когда логика программы не спасает от человеческих ошибок
Maks 18.08.2026
В последнее время всё чаще и чаще сталкиваюсь с таким явлением, как абсолютная невнимательность (или глупость) пользователей. Проявляется это чаще всего на работе в коллективе. Допустим, человек с. . .
Лето уходит
kumehtar 17.08.2026
Мысли в слух
kumehtar 17.08.2026
Забавно, насколько сейчас стала доступна информация. Например о магии, духовном развитии, медитациях, и других подобных направлениях, ранее зачастую тайных, передаваемых от учителя к ученику. Хотя. . .
Перемещение строк из ТЧ в другой документ с учетом текущего пробега
Maks 17.08.2026
Реализация из решения ниже выполнена на примере нетипового документа "Автозапчасти", с ТЧ "Шины". За основу взят алгоритм отсюда: https:/ / www. cyberforum. ru/ blogs/ 359708/ 10838. html Задача: . . .
Саморегулирующийся социальный контракт для сервера cross-section.
Hrethgir 14.08.2026
С кодом конечно таких глубоких размышлений пока не было, впрочем я уже привык к алгоритмизации. Суть предмета записи: снова в диалоге с нейросетью (я взял пока себе ник для учётки админа - Rector). . . .
Часы электронные
Uhbif79 12.08.2026
Выкладываю программу часов. Программа позволяет: 1. Использовать системное время и дату, 2. Есть возможность вводить время и дату вручную. 3. Реализованы 2 будильника: начало и конец рабочего дня. . . .
Часы с будильником на основе класса QLCDNumber
Uhbif79 12.08.2026
Всем добрый день, выкладываю программу часов с будильником на основе класса QLCDNumber. Здесь я пробовал самостоятельно создавал классы, впервые столкнулся с видимостью переменной одного класса из. . .
КиберФорум - форум программистов, компьютерный форум, программирование
Powered by vBulletin
Copyright ©2000 - 2026, CyberForum.ru