学习目标:
- 掌握WebGl基础知识
学习内容:
创建一个Webgl程序
- 创建三维上下文对象
- 创建顶点着色器和片元着色器
- 创建和编译顶点着色器和片元着色器
- 创建着色器程序对象
- 绘制图元
创建一个Webgl程序
1.第一步获取画布,创建三维上下文对象
javascript
<canvas class="canvas" width="500" height="500"></canvas>
<script>
const canvas = document.querySelector('.canvas')
const gl = canvas.getContext('webgl')
</script>
2.第二步创建顶点着色器和片元着色器
顶点着色器和片元着色器(两种方法,一种就是下面这样在script标签内通过type属性创建,第二种就是通过js的模版字符串创建)
方法一:
javascript
<!-- 顶点着色器 -->
<script id="vertex-shader" type="x-shader/x-vertex">
attribute vec2 aPos;
attribute vec2 aPos1;
void main(){
gl_PointSize = 10.0;
vec2 newPos = aPos + aPos1;
gl_Position = vec4(newPos, 0.0, 1.0);
}
</script>
<!-- 片元着色器 -->
<script id="fragment-shader" type="x-shader/x-fragment">
void main(){
gl_FragColor = vec4(1.0, 0.0, 0.0, 1.0);
}
</script>
<script>
// 获取着色器源码
const vertexSource = document.getElementById('vertex-shader').innerText
const fragmentSource = document.getElementById('fragment-shader').innerText
</script>
方法二:
javascript
<script>
// 定义顶点着色器
const vertexShaderSource = `
attribute vec2 position;
void main(){
gl_Position = vec4(position, 0.0, 1.0);
}
`
// 定义片元着色器
const fragmentShaderSource = `
void main(){
gl_FragColor = vec4(1.0, 0.0, 0.0, 1.0);
}
`
</script>
- attribute vec2 position;:声明了一个名为 position 的顶点属性,它是一个二维向量。
- void main(){...}:顶点着色器的主函数,计算每个顶点的最终位置。
- gl_Position = vec4(position, 0.0,1.0);:将顶点属性 position赋值给gl_Position,这是一个四维向量,表示顶点的最终位置。vec4(position, 0.0, 1.0)表示在二维空间中,顶点的z值为0.0,w值为1.0。
- gl_FragColor = vec4(1.0,0.0,00,1.0);:将片元的颜色设置为红色,使用 vec4表示颜色,RGBA 分别为(1.0,0.0, 0.0, 1.0)。
3.第三步创建和编译顶点着色器和片元着色器
javascript
// 创建顶点着色器对象和片元着色器对象
const vertexShader = gl.createShader(gl.VERTEX_SHADER)
const fragmentShader = gl.createShader(gl.FRAGMENT_SHADER)
// 绑定着色器源码到对应着色器对象上
gl.shaderSource(vertexShader, vertexSource)
gl.shaderSource(fragmentShader, fragmentSource)
// 编译着色器源码
gl.compileShader(vertexShader)
gl.compileShader(fragmentShader)
- gl.createShader(gl.VERTEX_SHADER);:创建一个顶点着色器对象。
- gl.shaderSource(vertexShader, vertexShaderSource);:将顶点着色器源码绑定到顶点着色器对象。
- gl.compileShader(vertexShader);:编译顶点着色器。
4.第四步创建着色器程序对象
javascript
// 创建程序对象
const program = gl.createProgram()
gl.attachShader(program, vertexShader)
gl.attachShader(program, fragmentShader)
gl.linkProgram(program);
gl.useProgram(program);
- gl.createProgram();:创建一个着色器程序对象。
- gl.attachShader(program, vertexShader);:将顶点着色器附加到着色器程序对象。
- gl.attachShader(program, fragmentShader);:将片元着色器附加到着色器程序对象。
- gl.linkProgram(program);:链接着色器程序对象,将顶点着色器和片元着色器链接成一个完整的可执行程序。
- gl.useProgram(program);:告诉 WebGL使用这个着色器程序对象作为当前的渲染程序。
5.第五步绘制图元
javascript
// 绘制图元
gl.drawArrays(gl.POINTS, 0, 1)
- gl.drawArrays(gl.POINTS, 0, 1);:从当前绑定的缓冲区中提取数据,根据指定的绘制模式进行绘制
- gl.POINTS:指定绘制图元类型为一个点
- 0:从顶点数组的第一个点开始绘制
- 1:绘制一个点
运行结果
完整代码
javascript
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
<title>第一个WebGL程序</title>
<style>
canvas{
border: 1px solid #ccc
}
</style>
</head>
<body>
<canvas class="canvas" width="500" height="500"></canvas>
<!-- 顶点着色器 -->
<script id="vertex-shader" type="x-shader/x-vertex">
void main(){
gl_PointSize = 10.0;
gl_Position = vec4(0.5, 0.0, 0.0, 1.0);
}
</script>
<!-- 片段着色器 -->
<script id="fragment-shader" type="x-shader/x-fragment">
void main(){
gl_FragColor = vec4(1.0, 0.0, 0.0, 1.0);
}
</script>
<script>
const canvas = document.querySelector('.canvas')
const gl = canvas.getContext('webgl')
// 创建顶点着色器和片元着色器
const vertexShader = gl.createShader(gl.VERTEX_SHADER)
const fragmentShader = gl.createShader(gl.FRAGMENT_SHADER)
// 获取着色器源码
const vertexSource = document.getElementById('vertex-shader').innerText
const fragmentSource = document.getElementById('fragment-shader').innerText
// 绑定着色器源码
gl.shaderSource(vertexShader, vertexSource)
gl.shaderSource(fragmentShader, fragmentSource)
// 编译着色器源码
gl.compileShader(vertexShader)
gl.compileShader(fragmentShader)
// 创建程序对象
const program = gl.createProgram()
gl.attachShader(program, vertexShader)
gl.attachShader(program, fragmentShader)
gl.linkProgram(program);
gl.useProgram(program);
// 绘制图元
gl.drawArrays(gl.POINTS, 0, 1)
</script>
</body>
</html>
总结
本篇文章讲解了如何通过WebGL绘制一个最基础的点,后续文章会持续更新。