域扭曲 · 原理与代码
先用噪声把坐标推来推去,再在扭曲后的坐标上画条纹/棋盘,规则图案就变成了流动的波纹。
运行逻辑
访问 `/webgl/warp` 时,DemoHost 按 registry 的 `mod: 'kit-webgl'` 懒加载 `demos/kits/kit-webgl.js`,调用 `mount(host, { variant: 'warp' })`。 mount 把 variant 解析为家族 `warp`,`withControls` 生成控件面板(6 个预设 + 参数滑块)。 `createCanvasStage` 创建 `<canvas>`(HiDPI 上限 2×、ResizeObserver 自适应)和右侧信息面板。 `makeGL` 编译本 demo 的 GLSL 片元着色器到离屏 WebGL 画布;每帧传入 u_t / u_m / u_col 等 uniform,`drawArrays` 画全屏四边形,再 `drawImage` 贴回 2D 舞台。 家族的 `build(S)` 初始化本 demo 的状态并返回每帧回调。 每个 `requestAnimationFrame`:读取控件值,按速度缩放模拟时钟(dt 上限 50 ms),执行帧回调绘制;返回的读数写入信息面板。 改变参数:颜色/速度/大小等即时生效,需要重建的参数触发重新挂载;离开页面时取消 rAF、移除监听并释放资源。
运行环境
Canvas 2D: 2D 画布绘图; WebGL 1: 离屏 WebGL 画布运行 GLSL 片元着色器; requestAnimationFrame: 与屏幕刷新同步的动画循环; ResizeObserver: 画布随容器尺寸自适应; Pointer Events: 鼠标/触摸/触控笔统一事件; devicePixelRatio: HiDPI 清晰渲染(上限 2×) · react 18.3.1, react-router-dom 6.30.6, vite 5.4.21
引入的组件与依赖
react 18.3.1
引入的组件函数
withControls — 把演示包进统一控制面板(预设按钮、参数滑块、重置),参数变化时热更新或重挂载; paramsFromSpec — 把 spec(颜色/速度/大小/数量/额外参数)转换成控制面板参数定义; createCanvasStage — 共享 Canvas 2D 舞台:画布 + 信息面板、HiDPI、单一 rAF 循环、指针状态、自动演示指针; hexRgb — 颜色字符串 → [r, g, b]; clamp — 把数值限制在区间内; fmt — 数字格式化(固定小数位); F — 公式块 HTML; S.clear — 用背景色清屏(可半透明做拖尾); S.onFrame — 注册每帧回调,返回值进入信息面板读数; ctx.fillText() — 绘制填充文字; ctx.beginPath() — 开始一条新路径; ctx.moveTo() — 移动画笔起点(不画线); ctx.arcTo() — 用切线画圆角弧; ctx.closePath() — 闭合当前子路径; ctx.fill() — 填充当前路径; ctx.stroke() — 描边当前路径; ctx.drawImage() — 把图像/离屏画布绘制到画布上; ctx.fillRect() — 填充矩形; gl.createShader() — 创建顶点/片元着色器对象; gl.shaderSource() — 设置着色器源码; gl.compileShader() — 编译 GLSL 着色器; gl.getShaderParameter() — 查询着色器编译状态; gl.getShaderInfoLog() — 读取着色器编译日志; gl.createProgram() — 创建着色器程序
本 demo 代码
frontend/src/demos/kits/kit-webgl.js: FAM.warp (L160-L164)
代码解释
L160-164: 调用工厂函数 `glFam()` 生成本 demo 的完整定义(spec + doc + build),传入下面这些配置。 L160-160: 标题(信息面板与控件面板显示):「坐标扭曲 Warp」。 L160-160: 「大小」类滑块的范围与默认值:扭曲幅度。 L160-160: 「数量」类滑块的范围与默认值:噪声层数。 L161-161: 本 demo 专属的额外滑块/开关:图案频率。 L161-161: 预设按钮:名称 → 参数覆盖值(4 个:平直、强扭曲、低频、高频)。 L162-162: 「说明」正文。 L162-162: 「公式」主公式。 L162-162: 第二条公式。 L163-164: GLSL 片元着色器源码(GPU 上每个像素执行一次);使用 uniform `u_n`, `u_s`, `u_x`, `u_col`。
原理
p' = p + 幅度 · noise(p + t) 图案 = sin(p'.x · 频率) 坐标扭曲:先用噪声把坐标推来推去,再在扭曲后的坐标上画条纹/棋盘,规则图案就变成了流动的波纹。 每个像素都在 GPU 上独立运行同一段片元着色器(fragment shader),输入是像素坐标 uv 和时间 t,输出这个像素的颜色。