２次元ガウス分布の描画
WebGL の使い方を勉強がてら、２次元ガウス分布を描画てみます。
【２次元ガウス分布についての参考ページ】
■ １軸ガウシアンによる電子パルスの拡散
■ gnuplot ３次元カラーマップで補間（interpolate）
WebGLによる描画結果
このWEBページはHTML5ではないので、外部ページに描画結果を用意しています。 WebGLに対応しているブラウザでこちらをご覧ください。視点もLookAt関数を用いて、意味もなく動かしています。
http://www.natural-science.or.jp/WebGL/gaussian.html
これはGIFファイルです。こんな感じになります。
HTML5+Javascript プログラムソース
本プログラムソースは、下記のページをかなり参考にして勉強させていただいております。
→Hack The WebGL (WebGL勉強会)
※注意：使い始めたばかりなので、WebGLの関数を開発者の意図通り使っていない可能性があります。
<html>
<head>
<title>Learning WebGL — lesson 3</title>
<meta http-equiv="content-type" content="text/html; charset=ISO-8859-1">
<script type="text/javascript" src="glMatrix-0.9.5.min.js"></script>
<script type="text/javascript" src="webgl-utils.js"></script>
<!--シェーダ言語-->
<script id="shader-fs" type="x-shader/x-fragment">
precision mediump float;
varying vec4 vColor;
void main(void) {
gl_FragColor = vColor;
}
</script>
<script id="shader-vs" type="x-shader/x-vertex">
attribute vec3 aVertexPosition;
attribute vec4 aVertexColor;
uniform mat4 uMVMatrix;
uniform mat4 uPMatrix;
varying vec4 vColor;
void main(void) {
gl_Position = uPMatrix * uMVMatrix * vec4(aVertexPosition, 1.0);
vColor = aVertexColor;
}
</script>
<script type="text/javascript">
var gl;
function initGL(canvas) {
try {
gl = canvas.getContext("experimental-webgl");
gl.viewportWidth = canvas.width;
gl.viewportHeight = canvas.height;
} catch (e) {
}
if (!gl) {
alert("Could not initialise WebGL, sorry :-(");
}
}
function getShader(gl, id) {
var shaderScript = document.getElementById(id);
if (!shaderScript) {
return null;
}
var str = "";
var k = shaderScript.firstChild;
while (k) {
if (k.nodeType == 3) {
str += k.textContent;
}
k = k.nextSibling;
}
var shader;
if (shaderScript.type == "x-shader/x-fragment") {
shader = gl.createShader(gl.FRAGMENT_SHADER);
} else if (shaderScript.type == "x-shader/x-vertex") {
shader = gl.createShader(gl.VERTEX_SHADER);
} else {
return null;
}
gl.shaderSource(shader, str);
gl.compileShader(shader);
if (!gl.getShaderParameter(shader, gl.COMPILE_STATUS)) {
alert(gl.getShaderInfoLog(shader));
return null;
}
return shader;
}
var shaderProgram;
function initShaders() {
var fragmentShader = getShader(gl, "shader-fs");
var vertexShader = getShader(gl, "shader-vs");
shaderProgram = gl.createProgram();
gl.attachShader(shaderProgram, vertexShader);
gl.attachShader(shaderProgram, fragmentShader);
gl.linkProgram(shaderProgram);
if (!gl.getProgramParameter(shaderProgram, gl.LINK_STATUS)) {
alert("Could not initialise shaders");
}
gl.useProgram(shaderProgram);
shaderProgram.vertexPositionAttribute = gl.getAttribLocation(shaderProgram, "aVertexPosition");
gl.enableVertexAttribArray(shaderProgram.vertexPositionAttribute);
shaderProgram.vertexColorAttribute = gl.getAttribLocation(shaderProgram, "aVertexColor");
gl.enableVertexAttribArray(shaderProgram.vertexColorAttribute);
shaderProgram.pMatrixUniform = gl.getUniformLocation(shaderProgram, "uPMatrix");
shaderProgram.mvMatrixUniform = gl.getUniformLocation(shaderProgram, "uMVMatrix");
}
var mvMatrix = mat4.create();
var mvMatrixStack = [];
var pMatrix = mat4.create();
function mvPushMatrix() {
var copy = mat4.create();
mat4.set(mvMatrix, copy);
mvMatrixStack.push(copy);
}
function mvPopMatrix() {
if (mvMatrixStack.length == 0) {
throw "Invalid popMatrix!";
}
mvMatrix = mvMatrixStack.pop();
}
function setMatrixUniforms() {
gl.uniformMatrix4fv(shaderProgram.pMatrixUniform, false, pMatrix);
gl.uniformMatrix4fv(shaderProgram.mvMatrixUniform, false, mvMatrix);
}
function degToRad(degrees) {
return degrees * Math.PI / 180;
}
var squareVertexPositionBuffer;
var squareVertexColorBuffer;
function initBuffers() {
///////////////////////////////////////////////
//三角形
///////////////////////////////////////////////
//三角形の頂点位置 ///////////////////////////////////////////////
triangleVertexPositionBuffer = gl.createBuffer();
gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, triangleVertexPositionBuffer);
var vertices = [
0.0, 1.0, 0.0,
-1.0, -1.0, 0.0,
1.0, -1.0, 0.0
];
gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, new Float32Array(vertices), gl.STATIC_DRAW);
triangleVertexPositionBuffer.itemSize = 3;
triangleVertexPositionBuffer.numItems = 3;
//三角形の頂点色 ///////////////////////////////////////////////
triangleVertexColorBuffer = gl.createBuffer();
gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, triangleVertexColorBuffer);
var colors = [
1.0, 0.0, 0.0, 1.0,
0.0, 1.0, 0.0, 1.0,
0.0, 0.0, 1.0, 1.0,
];
gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, new Float32Array(colors), gl.STATIC_DRAW);
triangleVertexColorBuffer.itemSize = 4;
triangleVertexColorBuffer.numItems = 3;
///////////////////////////////////////////////
//四角形
///////////////////////////////////////////////
//四角形の頂点位置 ///////////////////////////////////////////////
squareVertexPositionBuffer = gl.createBuffer();
gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, squareVertexPositionBuffer);
vertices = [
1.0, 1.0, 0.0,
-1.0, 1.0, 0.0,
1.0, -1.0, 0.0,
-1.0, -1.0, 0.0
];
gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, new Float32Array(vertices), gl.STATIC_DRAW);
squareVertexPositionBuffer.itemSize = 3;
squareVertexPositionBuffer.numItems = 4;
//四角形の頂点色 ///////////////////////////////////////////////
squareVertexColorBuffer = gl.createBuffer();
gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, squareVertexColorBuffer);
colors = []
for (var i=0; i < 4; i++) {
colors = colors.concat([0.5, 0.5, 1.0, 1.0]);
}
gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, new Float32Array(colors), gl.STATIC_DRAW);
squareVertexColorBuffer.itemSize = 4;
squareVertexColorBuffer.numItems = 4;
}
var rTri = 0;
var rSquare = 0;
function drawScene() {
gl.viewport(0, 0, gl.viewportWidth, gl.viewportHeight);
gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT | gl.DEPTH_BUFFER_BIT);
mat4.perspective(45, gl.viewportWidth / gl.viewportHeight, 0.1, 100.0, pMatrix);
mat4.identity(mvMatrix);
mat4.translate(mvMatrix, [-1.5, 0.0, -7.0]);
mvPushMatrix();
mat4.rotate(mvMatrix, degToRad(rTri), [0, 1, 0]);
gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, triangleVertexPositionBuffer);
gl.vertexAttribPointer(shaderProgram.vertexPositionAttribute, triangleVertexPositionBuffer.itemSize, gl.FLOAT, false, 0, 0);
gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, triangleVertexColorBuffer);
gl.vertexAttribPointer(shaderProgram.vertexColorAttribute, triangleVertexColorBuffer.itemSize, gl.FLOAT, false, 0, 0);
setMatrixUniforms();
gl.drawArrays(gl.TRIANGLES, 0, triangleVertexPositionBuffer.numItems);
mvPopMatrix();
mat4.translate(mvMatrix, [3.0, 0.0, 0.0]);
mvPushMatrix();
mat4.rotate(mvMatrix, degToRad(rSquare), [1, 0, 0]);
gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, squareVertexPositionBuffer);
gl.vertexAttribPointer(shaderProgram.vertexPositionAttribute, squareVertexPositionBuffer.itemSize, gl.FLOAT, false, 0, 0);
gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, squareVertexColorBuffer);
gl.vertexAttribPointer(shaderProgram.vertexColorAttribute, squareVertexColorBuffer.itemSize, gl.FLOAT, false, 0, 0);
setMatrixUniforms();
gl.drawArrays(gl.TRIANGLE_STRIP, 0, squareVertexPositionBuffer.numItems);
mvPopMatrix();
}
var lastTime = 0;
function animate() {
var timeNow = new Date().getTime();
if (lastTime != 0) {
var elapsed = timeNow - lastTime;
rTri += (90 * elapsed) / 1000.0;
rSquare += (75 * elapsed) / 1000.0;
}
lastTime = timeNow;
}
function tick() {
requestAnimFrame(tick);
drawScene();
animate();
}
function webGLStart() {
var canvas = document.getElementById("lesson03-canvas");
initGL(canvas);
initShaders()
initBuffers();
gl.clearColor(0.0, 0.0, 0.0, 1.0);
gl.enable(gl.DEPTH_TEST);
tick();
}
</script>
</head>
<body onload="webGLStart();">
<a href="http://learningwebgl.com/blog/?p=239"><< Back to Lesson 3</a><br />
<canvas id="lesson03-canvas" style="border: none;" width="500" height="500"></canvas>
<br/>
<a href="http://learningwebgl.com/blog/?p=239"><< Back to Lesson 3</a><br />
</body>
</html>
Google ChromeのJavascript デバッガ
参考までに、プログラミングする場合、デバッガが必要となりますが、Google Chromeに標準でついている デバッガが良かったのです。
本講座はロボットカーを走らせるアルゴリズム作成をとおして、課題解決能力を養うことを目的とし、小学校高学年向けの２時間×
5回の講座です。本講座では、、ロボットカーがコースを自動で認識して決められたコースから外れずにコールするためのアルゴリズムを作成するを
通じて、「アルゴリズムとは何か？」ということを学びます。
各会の目的は次のとおりです。
色が3 色の光からなることは知識としては持っているが、これを実感できる機会は少ない。そこで本講座では、色を定量化する、色測定器を製作し、色の測定を行うことにした。この制作・実験を通して、光の3 原色を実感を伴って理解することが本講座の目的である。
本講座の目的を達成するために、講座の構成を以下のように計画した。
