AI 协作日志

学号：202412211401022 · 来源：ai-log.md

# 实验三 AI协作记录
> 教师参考代码包不包含虚构的AI协作过程。学生提交时需填写真实工具、提示词、独立测试与结论。

## AI协作1：矩阵和变换次序
- 我自己的预测：
  平移+旋转复合变换，先平移再旋转（R×T）和先旋转再平移（T×R）画面看起来差别不大，只是角度；矩阵乘法顺序只影响角度，方块中心点位置不会改变。glMatrix矩阵直接按书写顺序从左往右执行。
- AI工具与原始提示词：
  工具：豆包
  提示词：glMatrix是列向量，4阶变换矩阵T平移R旋转，R*T和T*R的区别是什么？为什么B页面切换世界原点R×T和对象中心T×R，静态截图看着差不多，动态运动完全不一样？
- AI的建议：
  glMatrix采用**列向量**，矩阵变换遵循**右侧优先执行**。
  1. $M=R\cdot T$（R×T，世界原点旋转）：先执行T平移，再执行R旋转；方块中心点会跟着旋转，绕画布原点公转。
  2. $M=T\cdot R$（T×R，对象中心旋转）：先执行R旋转，再执行T平移；方块中心固定，原地自转。
  静态固定角度时画面外观近似，但矩阵最后一列平移分量不同；动态连续改变角度，运动轨迹差异巨大。
- 本人计算、运行与证据：
  在Task B页面固定初始中心X=0.5,Y=0.25，角度45°：
  - T×R矩阵最后一列为`[0.5,0.25,0,1]`，平移分量不受旋转角度影响；
  - R×T矩阵最后一列数值随角度改变；
  修改角度连续变化测试：R×T方块沿圆弧公转，T×R方块固定中心点自转，和理论一致。截图留存两组对比画面。
- 采纳或修正结论：
  采纳AI原理讲解；修正我之前预判的错误：矩阵顺序**不只是改变角度，会改变物体运动轨迹**，列向量下变换从右向左执行。TaskB页面代码按照R×T、T×R两套组合实现，测试验证通过。

## AI协作2：实际故障排查
- 错误现象与重现步骤：
  Task C动画运行时，四面体旋转方向异常；预期是绕Y轴原地自转，但运行后四面体一边旋转一边缓慢漂移，中心点会慢慢偏移。
  重现：打开TaskC，启动动画，观察右下角四面体，几秒后位置偏移。
- 我先检查了什么：
  1. 检查模型矩阵构造代码，怀疑平移矩阵写在了旋转右侧；
  2. 检查动画时间增量，怀疑dt累积误差；
  3. 核对glMatrix函数`mat4.rotateY`、`mat4.translate`参数。
- AI工具与原始提示词：
  工具：豆包
  提示词：WebGL glMatrix，要实现物体先平移到指定位置，然后绕自身Y轴原地自转，矩阵顺序怎么写？如果写反T*R写成R*T会出现什么现象？
- AI建议的候选原因与测试：
  候选原因：矩阵顺序写反，写成$R\cdot T$而不是$T\cdot R$；先平移再绕世界原点旋转，每帧旋转会带动平移坐标发生偏移，产生漂移。
  测试方案：调换矩阵相乘顺序，构造$M = T \cdot R$，先旋转再平移。
- 实测结果、修复与复测：
  修改矩阵相乘顺序，将`mat4.multiply(model, R, T)`改为`mat4.multiply(model, T, R)`。
  复测：四面体中心点固定，只绕自身Y轴自转，不再漂移，动画符合TaskC检查要点。Bug修复完成。

## AI协作3：设计方案比较
- 我考虑的两种实现：
  方案A：每个物体每帧重新生成顶点数组，修改顶点坐标实现动画。
  方案B：顶点Buffer只初始化一次，所有动画仅修改4×4模型矩阵，顶点原始数据固定不变。
- AI工具与原始提示词：
  工具：豆包
  提示词：WebGL做2D/3D简单物体动画，两种方案：1.每帧修改顶点；2.顶点一次性上传GPU，用model矩阵变换。对比性能、代码复杂度、实验要求，选哪个？
- 对比、取舍与原因：
  方案A：每帧更新顶点。缺点：频繁CPU→GPU传输，性能差；违背实验要求“原始局部顶点不在每帧修改”；代码量大，物体一多卡顿。优点：直观，不需要理解矩阵。
  方案B：复用VertexBuffer，仅更新模型矩阵。优点：顶点仅上传一次，GPU高效；符合实验三核心要求，复用同一Buffer绘制多个物体；方便多个独立对象维护各自矩阵。缺点：需要掌握4阶齐次变换矩阵。
  取舍：选择方案B，满足实验检查要点，同时性能更好。
- 实际实现及核验：
  A/B/C/D全部任务共用一套几何Buffer，圆、正方形、三角形、四面体几何数据仅在页面加载时上传一次。每帧只更新各个对象model矩阵，传给着色器。
  核验：TaskC、TaskD多物体并发动画流畅；新增物体不会重新创建几何Buffer；暂停动画不重建WebGL上下文，满足验收要求。

## AI 协作 4：Challenge C2 复合变换实验台开发

- 我自己的预测：
直接复用之前 TaskB 的变换代码，写一个切换开关就可以完成 C2；只要传入一样的 S、R、T 参数，两种变换顺序只是图形旋转角度不同，中心点坐标不会变；齐次点验算只需要直接拿矩阵乘一下坐标，很简单。
- AI 工具与原始提示词：
工具：豆包
提示词：WebGL 做 Challenge C2 复合变换实验台，独立 HTML+JS 文件，支持切换 T・R・S 和 R・T・S 两种矩阵顺序，参数面板控制缩放、旋转、平移，还要有齐次点输入，计算变换后的坐标用来验证矩阵结果。
- AI 的建议：
  1. 区分列向量乘法规则：\(M_1=T\cdot R\cdot S\)（执行顺序 S→R→T：先缩放、原地旋转，再平移出去）；\(M_2=R\cdot T\cdot S\)（执行顺序 S→T→R：先缩放、平移，再绕世界原点旋转），二者中心点、轨迹完全不一样，不是只改角度。
  2. 界面拆分：画布区、参数输入区、下拉切换变换次序、齐次点验算模块；每次切换顺序或者修改参数，都要重新计算 model 矩阵、重绘画布、同步输出变换点结果。
  3. 单独写矩阵点乘函数，保证页面内验算的计算逻辑和 WebGL 传给着色器的 model 矩阵完全一致，保证验算证据可信。
  4. 独立文件结构：分开 html 和 js，和原有 A/B/C/D 任务页面风格统一，方便老师单独打开验收。
- 本人计算、运行与证据：
固定参数：S=1，旋转 60°，Tx=0.4，Ty=0.2
  - 顺序 R・T・S：方块绕画布原点公转；修改旋转角度，方块位置跟着圆弧跑动
  - 顺序 T・R・S：方块在 (0.4,0.2) 位置原地自转，中心点固定不变
  输入测试点 (1,0,0,1)，分别计算两套矩阵输出变换后坐标，两组数值不一样，截图留存对比画面和验算结果。
- 采纳或修正结论：
采纳方案；修正预判错误：相同参数下变换顺序改变会直接改变物体旋转中心和位置，不仅仅是角度。完成独立 C2 页面，可切换次序、实时预览、点坐标验算，满足加分挑战要求，不是简单复制已有 Demo。