WebGL入门教程(一)-初识webgl

时间：2022-12-26 13:00:48

一、WebGL和传统网页的区别：

普通网页组成成分：HTML、JavaScript；

WebGL网页组成成分：HTML5、JavaScript和GLSL ES(着色器语言 OpenGL ES)；

二、WebGL采用H5中的<canvas>元素来定义绘图区域，然后通过JavaScript内嵌GLSL ES在canvas中绘制三维图形。

canvas可以同时支持二维图形和三维图形，它不直接提供绘图方法，而是提供一种叫上下文(context)机制来绘制图形，

2.1使用canvas绘制二维空间步骤：

2.1.1创建HTML5 canvas

<canvas id="canvas" width="200px" height="200px"></canvas>

2.1.2获取画布 canvas 的 ID和画布的上下文

//获取canvas元素

var canvas = document.getElementById('canvas');

//获取绘制二维上下文

var ctx = canvas.getContext('2d');

2.1.3通过上下文提供的方法进行绘制。

属性和方法参考：http://www.w3school.com.cn/tags/html_ref_canvas.asp

例如：

ctx.fillStyle ='rgba(255,0,0,1.0)';//设置填充色为红色

ctx.fillRect(0,0,200,200);//使用填充色填充为矩形

2.2使用canvas绘制webgl步骤：

2.2.1创建HTML5 canvas（同上）

2.2.2获取画布 canvas 的 ID（同上）

2.2.3获取WebGL

//获取webgl上下文

var gl = canvas.getContext('webgl');

解释：为了得到 WebGLRenderingContext 对象(或图形的WebGL上下文对象或只在WebGL的情况下)，调用当前 HTMLCanvasElement 的getContext()方法。getContext()的语法如下  ：

canvas.getContext(contextType, contextAttributes);

通过"webgl"字符串或"experimental-webgl" 作为 contentType。contextAttributes参数是可选的。 (虽然在进行这一步，请确保您的浏览器实现了WebGL 1.0版本(OpenGL ES 2.0))。其中WebGL的参数 ContextAttributes 不是强制性的。此参数提供接受布尔值，如下面列出各种选项

Alpha                             如果它的值是 true，它提供了一个alpha缓冲区到画布上。默认情况下，它的值是 true                                                  
depth 如果它的值是true，会得到一个绘图的缓冲区，其中包含至少16位的深度缓冲。默认情况下，它的值是true
stencil 如果它的值是true，会得到一个绘图的缓冲区，其中包含至少8位的模板缓存。默认情况下，它的值是false
antialias 如果它的值是true，会得到一个绘图缓冲区，执行抗锯齿。默认情况下，它的值是true
premultipliedAlpha 如果它的值是true，会得到一个绘图缓冲区，其中包含的颜色与预乘alpha。默认情况下它的值是true
preserveDrawingBuffer 如果它的值是true，缓冲区将不会被清零，直到被清除或由作者改写将保留它们的值。默认情况下，它的值是false

例如：

//带参数的webgl上下文

var gl = canvas.getContext('webgl', { antialias: false, stencil: true });

2.2.4编译着色器

着色器参考：http://www.yiibai.com/webgl/webgl_shaders.html

　  2.2.4.1存储着色器（顶点着色器和片段着色器）以顶点着色器为例

var VSHADER_SOURCE =

        "void main() { " +

        //设置坐标

        "gl_Position = vec4(0.0, 0.0, 0.0, 1.0); " +

        //设置尺寸

        "gl_PointSize = 10.0; " +

        "} ";

　 2.2.4.2编译着色器，有三步

　 (1)创建Shader对象

Object createShader (enum type)

如观察到的语法，该方法接受预定义的枚举值作为参数。我们有两种选择这一点 ：gl.VERTEX_SHADER创建顶点着色器 ，  gl.FRAGMENT_SHADER 创建片段着色器。

//例如：创建定点着色器

var vertShader = gl.createShader(gl.VERTEX_SHADER);

　 (2)将写好的着色器附加到Shader上

oid shaderSource(Object shader, string source)

　其中：shader − 必须创建Shader对象传递作为一个参数，Source − 必须以字符串格式传入着色器程序代码。

(3)编译程序

compileShader(Object shader)

　此方法接受着色器程序对象作为参数。创建着色器程序对象之后，附加源代码，将对象传递给该方法

2.2.5合并程序

(1)创建一个程序对象

createProgram();

(2)附加着色器

attachShader(Object program, Object shader);

其中：Program − 通过创建空的程序对象作为一个参数,Shader − 传递的着色器编译程序中的一个(顶点着色器，片段着色器)

(3)链接着色器

linkProgram(shaderProgram);

(4)使用程序

useProgram(shaderProgram);

案例：

var shaderProgram = gl.createProgram();

gl.attachShader(shaderProgram, vertShader);

gl.linkProgram(shaderProgram);

gl.useProgram(shaderProgram);

2.2.6绘制图像

gl.drawArrays(gl.POINTS, 0, 1);

三、完整代码

html代码

<!DOCTYPE html>

<html>

<head>

    <meta lang="en">

    <meta charset="UTF-8">

    <title>WebGL study</title>

    <link href="style/style.css">

    <script type="text/javascript" src="js/js.js"></script>

</head>

<body>

<canvas id="canvas" width="200px" height="200px"></canvas>

</body>

</html>

javascript代码：

/**

 * Created by houbingshuai on 2016/12/3.

 */

window.onload = function () {

    //顶点着色器程序

    var VSHADER_SOURCE =

        "void main() {" +

            //设置坐标

        "gl_Position = vec4(0.0, 0.0, 0.0, 1.0); " +

            //设置尺寸

        "gl_PointSize = 10.0; " +

        "} ";

    //片元着色器

    var FSHADER_SOURCE =

        "void main() {" +

            //设置颜色

        "gl_FragColor = vec4(1.0, 0.0, 0.0, 1.0);" +

        "}";

    //获取canvas元素

    var canvas = document.getElementById('canvas');

    //获取绘制二维上下文

    var gl = canvas.getContext('webgl');

    if (!gl) {

        console.log("Failed");

        return;

    }

    //编译着色器

    var vertShader = gl.createShader(gl.VERTEX_SHADER);

    gl.shaderSource(vertShader, VSHADER_SOURCE);

    gl.compileShader(vertShader);

    var fragShader = gl.createShader(gl.FRAGMENT_SHADER);

    gl.shaderSource(fragShader, FSHADER_SOURCE);

    gl.compileShader(fragShader);

    //合并程序

    var shaderProgram = gl.createProgram();

    gl.attachShader(shaderProgram, vertShader);

    gl.attachShader(shaderProgram, fragShader);

    gl.linkProgram(shaderProgram);

    gl.useProgram(shaderProgram);

    //绘制一个点

    gl.drawArrays(gl.POINTS, 0, 1);

}

总结：初识webgl，感觉还不错，努力吧少年

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