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作为AI辅助学习的实验，我尝试用 Javascript + WebGL 编写一个 Web 应用程序。 在这个实验开始时，我对 Javascript 有一些经验，但对 WebGL 完全一无所知。 我的目标是编写一个简单的界面来操作魔方。

在几个小时内，我得到了这个：

操作指令：

  • 使用 4 个箭头键旋转整个立方体。
  • 将鼠标光标悬停在白色“按钮”上，然后使用鼠标滚轮旋转面部。

以下是我如何通过不断轮询 ChatGPT 来了解 WebGL 的一些基础知识的总结。

1、ChatGPT辅助的WebGL开发过程

首先我需要知道如何画立方体，所以我问：

帮我用 WebGL 编写一个 HTML 文件来显示立方体。 允许读者改变视角。

ChatGPT 回复了一段代码来完成上述操作。 生成的代码让用户可以通过 4 个箭头键更改立方体的方向。

有趣的是，代码还不断旋转立方体：

var render = function () {
   requestAnimationFrame(render);

   cube.rotation.x += 0.1;
   cube.rotation.y += 0.1;

   renderer.render(scene, camera);
};
render();

我没有要求这个功能，但后来证明它很有用。

我的第一个想法是拥有一个立方体，每个面都被分成 3 x 3 的正方形。 但我不确定如何用这个几何体旋转每个面。 相反，我决定拥有 27 个立方体对象。 接下来，我需要为每个面使用不同的颜色。 所以我问：

我想要一个六面颜色不同的立方体。

ChatGPT 回复了相应的代码，但场景一片漆黑。 所以我回应：

我试过了，但立方体没有出现。

令人高兴的是，ChatGPT 设法指出了问题：它列出了四种可能的原因，我很快确定了第三种（缺少光源）是正确的。 ChatGPT 甚至修改了它的原始代码以添加一个新的光源，你瞧，它现在可以工作了！

接下来我需要添加 27 个立方体，所以我问：

如何在空间的不同部分添加 3 个相同大小的立方体？

有了回复，我就可以创建构成魔方所需的 27 个立方体。 但我记得在许多应用程序中，可以形成一组对象以便于操作。 所以：

在 WebGL 中，我可以形成一个由三个立方体组成的复合对象吗？

ChatGPT 建议创建多个 THREE.Mesh 对象，然后将它们放在一个 THREE.Group 对象中。 这正是我想要的。

现在要旋转立方体的一个面，我需要首先确定要旋转的立方体。 在每种情况下，从 27 个立方体中选出 9 个进行旋转。 为此，我需要以下内容。

在 WebGL 中如何访问组对象中的子对象？

但是 ChatGPT 没有给我想要的东西，因为我出于某种原因开始了新的对话。 答复模棱两可且无益。 所以我再次尝试：

我有一个来自“THREE.Group()”的名为“cubes”的 WebGL 对象。 如何访问列表中的第三个元素？

注意第一句话中的语法错误（这完全是无意的！）。 值得庆幸的是，ChatGPT 正确地解释了我的意图并给了我以下示例代码（连同相当长的解释和其他变体）：

let cube = cubes.children[2]

正是我所需要的。 我的下一个想法是将 9 个立方体放在一个单独的组中，然后旋转组。 所以我问：

在 WebGL 中，一个立方体可以同时属于两个“THREE.Group”对象吗？

ChatGPT 的回答是肯定的，所以我开始编辑我的代码，将 9 个立方体添加到一个单独的组中进行轮换。 但是后来我遇到了一个问题：

在以下 WebGL 代码中：
function move1(all_cubes) {
    var cube_list = all_cubes.children;
    var tmp_group = new THREE.Group();
    for(var i = 0; i < cube_list.length; i++) {
        console.log(cube_list[i].position);
        if (cube_list[i].position.x < -0.99)
        tmp_group.add(cube_list[i]);
    }
}
当我将它们添加到对象“tmp_group”时，对象“cube_list”删除了一些对象。 为什么？

ChatGPT 解释说，这些对象已从 all_cubes 组中删除，因为它们已添加到 tmp_group 组中。 我可以通过克隆立方体来克服这个问题。 发现这太麻烦了，我决定不这样做，只是手动旋转 9 个立方体。 下一个：

如何旋转由 (x, y, z) 指定的旋转中心的 3D WebGL 对象？

等等…

2、ChatGPT辅助学习总结

因此，大纲总体上很清楚。 在每个阶段，我都有一个我想做的事情的心理形象，将过程分解为特定的子任务，然后查询 ChatGPT 以获得所述子任务的非常具体的实现。 除了上面的例子，我问：

  • 如何在 Javascript 中访问鼠标滚轮，
  • 如何在 WebGL 中制作动画（这尝试了几次不同的措辞，因为每次，ChatGPT 都会用不同的方法回复），
  • 是否可以访问函数生成的数组的内容（是的，基本问题）等。

以下是我遇到的一些问题。

  • ChatGPT 经常因大量使用而宕机。

所以我不得不回到谷歌。 在习惯了 ChatGPT 的有用回复后，谷歌的搜索结果相比之下似乎无关紧要，令人沮丧。

  • 答复有时被截断。

这种情况很少见，但幸运的是，当它发生时，现有的回复对我的目的来说已经足够有用了。 无论如何，人们报告说我们只需输入“继续”，ChatGPT 就会显示剩余的回复。 [警告：这不适用于代码，可以说是最重要的情况。 ]

  • 答案有效，但对我来说并不令人满意。

例如，ChatGPT 曾经建议使用 TWEEN 库来制作面部旋转动画，但我认为这太麻烦了。 我又问了几个问题，才让 ChatGPT 给我一个使用“render()”的解决方案。 回想起来，第一个回复已经为我提供了一种可能的方法。

  • 不同上下文的答案

有时 ChatGPT 使用 gl.* 框架给出回复，但我真正想要的是 THREE.* 框架。 这可以通过进一步的规范来解决（例如，“重新制定一个 THREE.Cube 对象类型的回复”）。

  • 简单的答案是行不通的。

在一个实例中，ChatGPT 给出了以下输出：

THREE.Quaternion().setFromRotationMatrix(rotationMatrix);

Cubes.forEach(function(cube){
   cube.applyMatrix4(rotationMatrix);
   cube.position.sub(point);
   cube.position.applyMatrix4(rotationMatrix);
   cube.position.add(point);
   cube.quaternion.multiply(rotationQuaternion);
});

这非常奇怪，因为它执行了一次旋转，然后围绕一个轴心点重复旋转，然后第三次执行旋转（同样使用四元数表示）。 这可以通过简单地了解正在发生的事情并自行编辑代码来解决。

3、ChatGPT辅助WebGL开发结论

我对自己对 WebGL 的熟练程度不抱幻想，但这个实验证明 ChatGPT 让我们在非常短的时间内达到可用级别。

原文链接：ChatGPT and Mathematics (II)

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