《WebGL 编程指南》笔记 —— 第二章 WebGL入门

  1. 默认情况下,canvas是透明的。

  2. canvas可以灵活地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)的机制来进行绘图。

  3. WebGL 中的颜色取值rgba继承OpenGL, 取值为0.0 — 1.0

gl.clearColor()

如果没有指定背景色,默认值如下:

default-bg-color
  1. gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT)清空绘图区域,实际上是在清空颜色缓冲区(color buffer)。
    WebGL中除了颜色缓冲区,还有比如深度缓冲区(DEPTH_BUFFER_BIT)、模板缓冲区(STENCIL_BUFFER_BIT)等。

  2. gl.clearColor() 指定了背景色以后,背景色会驻存在WebGL系统中,在下一次调用gl.clearColr()方法前不会改变。即,如果后面你想用同一种颜色再清空一次绘图区,没必要再指定一次背景色。

  3. WebGL依赖一种新的称为着色器(shader)的绘图机制。

  4. WebGL需要两种着色器:

(1)顶点着色器(Vertex shader):用来描述顶点的特性(如位置、颜色等)。
(2)片元着色器(Fragment shader) : 进行逐片处理过程(如光照等),片元也可以理解为像素(图像的单元)。

  1. WebGL程序执行流程
webgl-flow

最右边的是颜色缓冲区不是浏览器,因为颜色缓冲区的内容会自动显示在浏览器中。

  1. 初始化着色器initShaders()的行为
initShades()

在初始化着色器之前,顶点着色器和片元着色器都是空白的,我们需要将字符串形式的着色器代码从JavaScript传给WebGL系统,并建立着色器,这就是initShaders()所做的事情。

注意:

着色器代码运行在WebGL系统中,而不是JavaScript程序中。
顶点着色器先执行,片元着色器后执行。
  1. WebGL程序包括运行在浏览器中的JavaScript运行在WebGL 系统中的着色器这两部分。

  2. 顶点着色器

var VSHADER_SOURCE = 
 'void main() {\n' +
 ' gl_Position = vec4(0.0, 0.0, 0.0, 1.0);\n' + // Set the vertex coordinates of the point
 ' gl_PointSize = 10.0;\n' + // Set the point size
 '}\n';

(1)void → 没有返回值
(2)不能为main函数指定参数
(3)gl_Position 表示位置,是内置变量,必须被赋值,否则着色器无法工作
(4)gl_PointSize 表示尺寸,也是内置变量,默认值为1.0

vshader
GLSE_data_type
vec4
gl_Position = vec4(0.0, 0.0, 1.0, 1.0)

前三个分量分别为X, Y, Z,最后一个分量为 齐次坐标

齐次坐标
  1. 片元着色器
// Fragment shader program
var FSHADER_SOURCE =
 'void main() {\n' +
 ' gl_FragColor = vec4(1.0, 0.0, 0.0, 1.0);\n' + // Set the point color
 '}\n';
fshader
  1. 绘制操作
    步骤:
    (1)清空绘制区
    (2)gl.drawArrays(mode, first, count)
gl.drawArrays()

gl.drawArrays(mode, first, count) 将会执行 count

shader-flow
  1. WebGL 坐标系统
webgl-coord
  1. attribute 变量 和 uniorm 变量
    attribute 变量 : GLSL ES变量,传输的是那些与顶点相关的数据(外部向顶点着色器传输,只有顶点着色器能使用)。
    uniform 变量: 传输的是那些与所有顶点都相同(或与顶点无关)的数据 (数据传输的目标是片元着色器,而非顶点着色器)。
data-transfer

为了使用 attribute 变量:示例程序需要包含以下步骤:

(1)在顶点着色器中,声明 attribute 变量;

attribute vec4 a_Position;

attribute 被称为存储限定符(storage qualifier),它表示接下来的变量,attribute变量必须声明为全局变量

storage-qualifier

(2)将 attribute 变量赋值给 gl_Position 变量;

先获取 attribute变量的存储位置:

var a_Position = gl.getAttribLocation(gl.program, 'a_Position');

gl.program => 程序对象,包含了顶点着色器片元着色器

gl.getAttribLotation()

(3)向 attribute 变量传输数据;
将顶点位置传输给 attribute 变量:

gl.vertexAttrib3f(a_Position, 0.0, 0.0, 0.0);
vertexAttrib3f

gl.vertexAttrib3f()的同族函数:

vertexAttribnf

WebGL 相关函数命名规范:


webgl-function-standard

使用 uniform 变量步骤:
(1)在片元着色器中准备 uniform 变量;

uniform vec4 u_FragColor;
uniform-declaration

precision mediump float; 精度限定词(precision qualifier) ,指定变量的范围(最大值与最小值)和精度

(2)用这个 uniform 变量向 gl_FragColor 赋值;
获取 uniform 变量的存储地址。

getUniformLocation.png

(3)将颜色数据从JavaScript传给该 uniform 变量。
uniform 变量赋值 gl.uniform4f(location, v0, v1, v2, v3)

uniform4f

gl.uniform4f()的同族函数

uniformnf
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