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须要理解一下的前置常识(上面是举荐浏览的链接)
GLSL github.com/wshxbqq/GLS…
Shader thebookofshaders.com/01/
矩阵 bk.tw.lvfukeji.com/wiki/%E7%9F…
齐次坐标 bk.tw.lvfukeji.com/wiki/%E9%BD…
最终成果
step1: 建设 webgl 渲染上下文
这个就是简略的获取 dom 而后获取上下文 (留神下这里因为是画 3d 所以要开启深度检测)
const canvasDom = document.getElementById('canvas')
gl = canvasDom.getContext('webgl')
// 开启深度检测
gl.enable(gl.DEPTH_TEST)step2: 创立顶点着色器与片元着色器
对于着色器 shader 是一个超级大的话题(举荐看 TheBooksOfShader，难堪的是作者没写完)。
大抵能够这么了解：
• 顶点着色器确定了画布上点的地位
• 3d 世界中根底的几何图形是三角形，片元着色器代表了区域的表现形式
先看一下 webgl 的坐标系，z+ 轴是面向咱们的视角：
上面这段是顶点着色器：
const Vertex = `
attribute vec3 vPosition;
void main() {
gl_PointSize = 1.0;
gl_Position = mat4(1,0, 0, 0 ,0, 0.52, -0.85, 0, 0, 0.85, 0.52, 0, 0, 0, 0,1)*mat4(0.52,0, 0.85, 0 ,0, 1, 0, 0, -0.85, 0, 0.52, 0, 0, 0, 0,1)*vec4(vPosition, 1);
}
`attribute：只能存在于 vertex shader 中, 个别用于保留顶点或法线数据, 它能够在数据缓冲区中读取数据。
vec3 vPosition 定义了一个 3 维向量
因为 3d 空间一个点(x,y,z)
mat4(1,0, 0, 0 ,0, 0.52, -0.85, 0, 0, 0.85, 0.52, 0, 0, 0, 0,1)是一个齐次矩阵 示意绕 y 轴旋转 45 度
mat4(0.52,0, 0.85, 0 ,0, 1, 0, 0, -0.85, 0, 0.52, 0, 0, 0, 0,1)示意绕 z 轴旋转 45 度
这样咱们能力看到 3d 的成果。
上面这个就是编译 shader，固定套路记住就好了 (开发中不大会用原生手写 webgl）
const vertexShader = gl.createShader(gl.VERTEX_SHADER);
gl.shaderSource(vertexShader, Vertex);
gl.compileShader(vertexShader);上面这段是片元着色器：
const Fragment = `
#ifdef GL_ES
precision highp float;
#endif
void main() {gl_FragColor = vec4(1.0,0,0,1.0);
}
`示意的意思是画布上的色彩是红色 vec4(1.0,0,0,1.0) 而后也是固定套路：
const fragmentShader = gl.createShader(gl.FRAGMENT_SHADER);
gl.shaderSource(fragmentShader, Fragment);
gl.compileShader(fragmentShader);step3: 创立一个程序
记住就好, 就是调用 api
const program = gl.createProgram();step4: 链接程序与着色器
记住就好, 就是调用 api
gl.attachShader(program, vertexShader);
gl.attachShader(program, fragmentShader);
gl.linkProgram(program);
gl.useProgram(program);step5: 建设缓冲数据
cube 是用来获取顶点坐标
剩下的都是套路，api 就不开展了，能够去 mdn 上查阅
//cube 是用来获取顶点坐标
function cube(size = 1.0) {
const h = 0.5 * size;
const vertices = [[-h, -h, -h],
[-h, h, -h],
[h, h, -h],
[h, -h, -h],
[-h, -h, h],
[-h, h, h],
[h, h, h],
[h, -h, h],
];
const positions = [];
function quad(a, b, c, d, e, f, g, h) {[a, b, c, d, e, f, g, h].forEach((i) => {positions.push(vertices[i]);
});
}
quad(0, 1, 1, 2, 2, 3, 3, 0);
quad(4, 5, 5, 6, 6, 7, 7, 4);
quad(1, 2, 2, 6, 6, 5, 5, 1);
quad(0, 3, 3, 7, 7, 4, 4, 0);
quad(0, 1, 1, 5, 5, 4, 4, 0);
quad(3, 7, 7, 6, 6, 2, 2, 3);
return {positions};
}
const geometry = cube(1.0);
console.log(geometry)
const points = new Float32Array(geometry.positions.flat());
const bufferId = gl.createBuffer();
gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, bufferId);
gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, points, gl.STATIC_DRAW);step6 渲染
const Position = gl.getAttribLocation(program, 'vPosition');// 获取顶点着色器中的 position 变量的地址
gl.vertexAttribPointer(Position, 3, gl.FLOAT, false, 0, 0);// 给变量设置长度和类型
gl.enableVertexAttribArray(Position);// 激活这个变量
gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT | gl.DEPTH_BUFFER_BIT)
gl.drawArrays(gl.LINES, 0, 48)gl.drawArrays(gl.LINES, 0, 48)就是渲染的 api
webgl 中有 7 种图元 (示意怎么画)
gl.POINTS 孤立点 绘制一系列点
gl.LINES 绘制一系列独自线段。每两个点作为端点，线段之间不连贯
gl.LINE_STRIP 间断线段 绘制一个线条。即，绘制一系列线段，上一点连贯下一点
gl.LINE_LOOP 间断线圈 绘制一个线圈。即，绘制一系列线段，上一点连贯下一点，并且最初一点与第一个点相连
gl.TRIANGLES 孤立三角形
gl.TRIANGLE_STRIP 三角带
gl.TRIANGLE_FAN 三角扇
0，48 示意从 0 取 48 个点绘制
总结
上述过程就是一个残缺的 webgl 绘画流程。
残缺的代码
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
<title>3D 立方体 </title>
</head>
<body>
<canvas id='canvas' width="800" height="800"></canvas>
</body>
<script>
// 第一步 创立 webgl 上下文
const canvasDom = document.getElementById('canvas')
gl = canvasDom.getContext('webgl')
// 开启深度检测
gl.enable(gl.DEPTH_TEST)
console.log(gl)
// 第二步 创立顶点着色器与片元着色器
const Vertex = `
attribute vec3 vPosition;
void main() {
gl_PointSize = 1.0;
gl_Position = mat4(1,0, 0, 0 ,0, 0.52, -0.85, 0, 0, 0.85, 0.52, 0, 0, 0, 0,1)*mat4(0.52,0, 0.85, 0 ,0, 1, 0, 0, -0.85, 0, 0.52, 0, 0, 0, 0,1)*vec4(vPosition, 1);
}
`
const vertexShader = gl.createShader(gl.VERTEX_SHADER);
gl.shaderSource(vertexShader, Vertex);
gl.compileShader(vertexShader);
const Fragment = `
#ifdef GL_ES
precision highp float;
#endif
void main() {gl_FragColor = vec4(1.0,0,0,1.0);
}
`
const fragmentShader = gl.createShader(gl.FRAGMENT_SHADER);
gl.shaderSource(fragmentShader, Fragment);
gl.compileShader(fragmentShader);
// 第三步 创立程序对象
const program = gl.createProgram();
// 第四步 链接程序与着色器
gl.attachShader(program, vertexShader);
gl.attachShader(program, fragmentShader);
gl.linkProgram(program);
gl.useProgram(program);
// 第五步 建设缓冲数据
function cube(size = 1.0) {
const h = 0.5 * size;
const vertices = [[-h, -h, -h],
[-h, h, -h],
[h, h, -h],
[h, -h, -h],
[-h, -h, h],
[-h, h, h],
[h, h, h],
[h, -h, h],
];
const positions = [];
function quad(a, b, c, d, e, f, g, h) {[a, b, c, d, e, f, g, h].forEach((i) => {positions.push(vertices[i]);
});
}
quad(0, 1, 1, 2, 2, 3, 3, 0);
quad(4, 5, 5, 6, 6, 7, 7, 4);
quad(1, 2, 2, 6, 6, 5, 5, 1);
quad(0, 3, 3, 7, 7, 4, 4, 0);
quad(0, 1, 1, 5, 5, 4, 4, 0);
quad(3, 7, 7, 6, 6, 2, 2, 3);
return {positions};
}
const geometry = cube(1.0);
console.log(geometry)
const points = new Float32Array(geometry.positions.flat());
const bufferId = gl.createBuffer();
gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, bufferId);
gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, points, gl.STATIC_DRAW);
// 第六步 渲染
const Position = gl.getAttribLocation(program, 'vPosition');// 获取顶点着色器中的 position 变量的地址
gl.vertexAttribPointer(Position, 3, gl.FLOAT, false, 0, 0);// 给变量设置长度和类型
gl.enableVertexAttribArray(Position);// 激活这个变量
gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT | gl.DEPTH_BUFFER_BIT)
gl.drawArrays(gl.LINES, 0, 48)
</script>
</html>文|alex
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