AI 协作日志

学号：202412211401022 · 来源：ai-log.md

# 实验五AI协作与核验记录（学生填写）

学号：202412211401022　　　　姓名：路馨　　　　日期：2026.11.11

> 必须记录**自己的预测、原始问题、AI建议、自主判断与实际核验**。AI代码不能代替本人解释。可附完整对话链接/导出记录，避免只放聊天截图而无测试证据。

## 协作一：观察与投影概念核验（Task B / C，3 分）

2. **我的问题和事先预测（M/V/P 中谁变化？预期画面如何变化？）：**
     想要区分移动物体、移动相机、切换投影带来的画面效果。
     预测：
     ① 修改 V（相机），M、P 不变：物体世界坐标不变，只是观察视角改变。
     ② 修改 M（模型），V、P 不变：物体在世界空间发生位移旋转。
     ③ 修改 P（投影），M、V 保持不变：物体世界位置完全不动。正交投影远近物体屏幕显示大小一致；透视投影会出现近大远小。
     使用两个世界尺寸相同、深度不同的立方体对照，正交模式屏幕高度基本一样；透视模式近处立方体显示更大。
3. **我实际输入给 AI 的提示词：**

> 在 WebGL2 右手坐标系、列向量和 P・V・M 顺序下，我想比较移动物体与移动相机、正交与透视投影。请给我三组能区分原因的控制变量实验，指出应改变 M/V/P 中的哪项，说明可以打印哪些坐标数值进行核验，不要直接生成整套代码。

4. **AI 建议摘要（包括关键数学依据）：**
     裁剪坐标公式：\(\boldsymbol p_{clip}=P\cdot V\cdot M\cdot \boldsymbol p_{local}\)
- 实验 1（改变 V）：锁死 M、P；修改 eye/target。核验打印模型世界坐标 \(M\cdot p_{local}\)，世界坐标数值不会改变，仅 V 矩阵内容变化。
- 实验 2（改变 M）：锁死 V、P；修改模型平移旋转。核验模型世界坐标跟随 M 发生改变。
- 实验 3（改变 P）：锁死 M、V；切换 ortho/perspective 投影。核验模型世界坐标完全不变；对比远近同等尺寸物体屏幕输出大小。
  正交投影无透视除法，没有近大远小；透视投影经过透视除法，z 深度会影响屏幕像素大小。
5. **我的判断和采纳 / 拒绝理由：**
     全部采纳。控制变量是投影对照实验的核心。做正交‑透视对照必须固定 M、V，只改动 P，否则分不清是物体、相机还是投影造成画面变化。Challenge 双画布任务就采用该原则，两块画布 M/V 完全共用，只有 P 矩阵不同。
6. **我的测试参数、测试操作与结果（附截图 / 数值）：**
     测试参数：eye=(0,1.8,8.5)，target=(0,0,0)；两个立方体世界尺寸一致，一个 z=0，一个 z=-3。
     操作：左画布正交投影，右画布透视投影，全程不改动 M、V。
     结果：左侧正交，两个立方体屏幕高度几乎相等；右侧透视，z=0 近处立方体明显更大，z=-3 远处立方体更小。截图保存双画布对照画面。
7. **AI 是否正确？我最终修正了什么认识？**
     AI 原理正确。我原先以为画面物体变大就等价于模型被放大。现在明白：**相机靠近（改 V）、FOV 变化（改 P）、模型缩放（改 M）都能让屏幕图像变大，但物体世界坐标变化完全不一样，不能只靠肉眼，要打印世界坐标区分。**

## 协作二：程序故障诊断（Task C / D，4 分）

2. **真实错误现象和我起初怀疑的原因：**
     现象：尝试做 Challenge 选做题，使用自定义`data‑task="challenge"`页面直接白屏，控制台有时候看不到报错。
     一开始怀疑 shader 出错、模型没有加载、矩阵计算 NaN。
3. **向 AI 提出的诊断问题：**

> 我的页面完全白屏，控制台没有红色报错。我复用课程实验框架，使用 data‑task="challenge"，task‑a~e 全部正常。请从任务标识、框架初始化、JS 加载顺序给出至少三种假设，分别给出最小测试方案，不要直接重写完整代码。

4. **AI 建议的至少两个可区分原因及测试：**
     假设 1：`ui.js`内部`descriptions`字典只预定义 a/b/c/d/e，不存在 challenge 键，调用`CG5UI.render()`抛出异常，初始化直接终止。
     测试：把 body 改为`data‑task="e"`，看页面 UI 是否正常渲染。

假设 2：两套渲染体系冲突：同时引入`app.js`又自己 new CG.Scene 创建画布，两套渲染循环打架。
测试：删除`app.js`、`ui.js`，手写 HTML 画布，不调用`CG5Start()`，观察页面是否恢复。

假设 3：JS 脚本加载顺序错误，业务代码在依赖库完成加载前就执行。
测试：调整 script 引入顺序，公共库放最前面，业务 js 放末尾。

5. **我实际逐项测试了什么？各自结果如何？**
     测试 1：修改`data‑task="e"`，页面 UI 可以正常渲染，证实缺少 challenge 条目会造成初始化崩溃。
     测试 2：移除`app.js/ui.js`，手写页面、手动实例化`CG.Scene`，页面可以运行，确认两套体系不能混用。
     测试 3：调整脚本顺序，但只要保留`data‑task="challenge"`依旧白屏。
6. **最终根因、修复处及修复后结果：**
     根因：框架`ui.js`中`descriptions`仅包含 a‑e 五个任务 ID，自定义 challenge 任务 ID 会造成`CG5UI.render()`抛出异常，页面初始化直接中断，表现为白屏，部分环境异常被吞，控制台看不到报错。
     修复方案：放弃使用`CG5Start/app.js`这套任务体系，采用**独立页面方案**，手写全部页面布局，手动实例化两个 CG.Scene 对象，复用 task‑a/b/c/d 导出的业务函数，不再调用`CG5UI.render()`。
     修复结果：Challenge 正交透视双画布页面正常打开，双画布渲染，模型加载、鼠标键盘交互、投影对照全部正常。

> 若首次没有故障，可以备份后临时制造一处可恢复错误，完成排查后修复。

## 协作三：综合工作台方案比较（Task E，3 分）

2. **我准备完成的观察任务：**
     完成 Challenge 选做题：**正交 / 透视双画布控制变量对照实验**。同一套 M、V 矩阵，左右两块画布仅投影矩阵 P 不同；支持内置 / 本地 OBJ 模型加载，鼠标键盘滚轮同步操作，支持导出拼接对照截图。
3. **向 AI 询问的两种设计方案：**
     方案 A：沿用课程`CG5Start/app.js`框架，使用`ex.extra`钩子，单张画布用 viewport 切分成左右两半实现双视图。
     方案 B：独立页面，创建两个`CG.Scene`实例，两块`<canvas>`画布，分别管理两套 WebGL 上下文；复用 taskA‑D 的函数，不调用 CG5Start。
4. **两种方案的功能、矩阵链、测试难度对比：**

表格

| 对比项  | 方案 A（单画布 + viewport 切分，框架内）                       | 方案 B（双 canvas 双 Scene 独立页面）               |
| ---- | ------------------------------------------------- | ----------------------------------------- |
| 矩阵   | M/V 计算一份，切换 viewport，分别生成 P1、P2                   | M/V 计算一份，两个场景分别传入 P1、P2                   |
| 模型上传 | mesh 只需上传一次                                       | **必须分别 upload 给两个 WebGL 上下文**             |
| UI   | 复用框架自带整套控制面板                                      | 需要手写全部 HTML 面板控件                          |
| 测试难度 | 中等；受 descriptions 任务 ID 限制，自定义 task 极易白屏          | 较高，要处理双 WebGL 上下文资源；但不受任务 ID 限制           |
| 优点   | 代码量少，复用全部框架 UI                                    | 完全独立，不受框架任务 ID 限制；左右画布统计参数可以分开显示，对照实验直观清晰 |
| 缺点   | viewport 分割视图共用一套 UI，左右参数不方便分别展示；自定义 task 容易初始化崩溃 | 需要手写 HTML，注意不能直接共用 mesh 对象给两个 WebGL 上下文   |

5. **最终采纳的方案与理由：**
     采纳**方案 B（双 canvas 独立页面）**。
     理由：方案 A 受限于`ui.js`的`descriptions`字典，自定义 challenge 任务极易白屏。方案 B 独立页面，不依赖`CG5Start`。虽然要手写 HTML，但是左右画布可以分别展示投影相关统计信息，做投影对照实验现象更加直观。
6. **自己实现或修改的功能差异：**
     参考参考示例代码做自主修改：
     ① 修改页面标题、提示文本、初始默认参数（正交高度、FOV、初始旋转角度）；
     ② 修改两组辅助对比立方体的颜色，区分参考原版；
     ③ 改写部分注释，完善画面尺度对齐功能的提示文字；
     ④ 实现两张画布画面拼接导出一张 PNG 截图，便于写实验报告；
     ⑤ 增加两块画布宽高比不一致时的警告提示。
7. **预测与实际结果对照，仍存在的局限：**
     预测：锁死 M/V，仅仅改变 P，就可以观察正交、透视投影的近大远小差异。
     实际结果：功能符合预测。
     局限：页面同时开启两个 WebGL 上下文，如果浏览器标签页长时间后台休眠，有小概率其中一块画布 WebGL 上下文丢失，出现单侧黑屏，刷新页面可以恢复。

## 全局诚信声明

- 我提交的代码均已本人运行并核验；无法解释的 AI 输出未直接作为完成结果。
- 我明确标注了使用 AI 辅助的功能和本人自主完成的关键判断。