在后面的课程里,我们会以纯色三角形的渲染为例,参考WebGLRenderer,架构一个mini 版渲染器,目的是整体的理解three.js的架构原理和渲染流程。
我会在mini 版的模块后面加上Mini,以与three.js 原本的模块做区分。
mini 版渲染器不会考虑灯光、投影、顶点索引、透明度、深度检测等因素,只以纯色三角形的渲染为目标。
在逐模块简化之前,我们最好先整体的看一下three.js的渲染流程,以便让我们的思路更清晰。

以Mesh 为起点,按照其Material 和BufferGeometry 分支,从2个方向看three.js的渲染流程。
1-Material 路线
Material 分出了2条线路:
- shader program的创建
- uniform 数据的上传
1.shader program的创建
Material.type 决定了要使用ShaderLib 里的哪个预定义shader(shaderDefinition) 创建shader program。
着色器源文件=着色器版本(version) + 前缀内容(prefixVertex或prefixfragment) + shaderDefinition 中的着色内容(vertexShader 或fragmentShader)
用着色器源文件在GPU中创建出相应的着色器后,便可让shader program 关联着色器。
2.uniform 数据的上传
Material 中的uniform 数据会被WebGLMaterials.refreshMaterialUniforms() 方法更新到shaderDefinition 中的uniforms。
shaderDefinition 中的uniforms是存在CPU的RAM中的,它需要通过WebGLUniforms.setValue() 方法上传到GPU的shader program。
当然,uniform 数据并不只Material 中的uniform,它还有许多common uniforms,比如相机的视图投影矩阵、Mesh的模型矩阵等。这些数据需要通过WebGLUniforms.setValue() 方法上传到GPU的shader program。
2-BufferGeometry 路线
BufferGeometry 中的数据都是跟attribute 数据相关的。
WebGLGeometries 会在BufferGeometry 发生变化时,将其中的attribute 数据同步到WebGLAttributes中。
WebGLAttributes 会将attribute 数据从CPU 上传到VBO。
WebGLBindingStates 中VAO 会告诉shader program如何从VBO 读取数据。
3-在shader program 会合
Material 路线和BufferGeometry 路线最终会在shader program 中会合,这是必然结果,因为我们最终是要让shader program在GPU中绘图的。
shader program是封装在WebGLProgram 中,受WebGLPrograms 统筹管理。
总结
这一章我从整体上说了一下three.js的渲染流程。
在后面的章节里,我们按照这个流程,对其中的three.js模块进行简化,让大家更加快速、清晰的理解three.js 的架构原理。