How can I animate an object in WebGL (modify specific vertices NOT full transforms)

在WebGL中为对象设置动画，特别是针对修改特定顶点而非对象的整体变换，通常涉及到顶点着色器的使用，以及适当地更新顶点数据。下面是实现这一目标的步骤和一些关键技术的介绍：

1. 准备顶点数据和缓冲区

首先，你需要为你的对象定义顶点数据，并且创建相应的WebGL缓冲区来存储这些数据。这些顶点数据通常包括位置、颜色、法线等信息。

javascript
// 创建一个缓冲区对象
let vertexBuffer = gl.createBuffer();
gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, vertexBuffer);
gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, new Float32Array(vertices), gl.STATIC_DRAW);

2. 编写顶点着色器 (Vertex Shader)

顶点着色器是在GPU上执行的程序，用于处理每个顶点的数据。你可以在这里实现顶点的动画。通过修改顶点位置数据来实现动画效果。

glsl
// 顶点着色器代码
attribute vec3 aPosition;
uniform float uTime;

void main() {
    vec3 newPosition = aPosition;
    // 根据时间参数修改y坐标，产生上下移动的动画效果
    newPosition.y += sin(uTime + aPosition.x);
    gl_Position = vec4(newPosition, 1.0);
}

3. 使用Uniforms传递动画参数

在WebGL程序中，uniforms是一种从JavaScript代码向着色器传递数据的方式。你可以使用它们来传递动画相关的参数，比如时间、位移等。

javascript
let timeUniformLocation = gl.getUniformLocation(program, "uTime");
gl.uniform1f(timeUniformLocation, currentTime);

4. 渲染循环

在你的渲染循环中，更新这些变量并重新绘制场景。这样可以根据时间的变化产生动画效果。

javascript
function render() {
    currentTime += 0.01;
    gl.uniform1f(timeUniformLocation, currentTime);
    gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT);
    gl.drawArrays(gl.TRIANGLES, 0, numVertices);
    requestAnimationFrame(render);
}

示例说明

在这个例子中，动画是通过在顶点着色器中修改顶点的y坐标实现的。通过sin函数和时间变量uTime结合，产生了顶点上下移动的动画效果，这种技术可以扩展到更复杂的顶点变形动画中。

通过这种方式，WebGL可以实现复杂的顶点级别动画，让你的3D场景更加生动。这种技术广泛用于游戏开发、可视化以及网页中复杂动画效果的实现。