WebGL入门教程-webgl绘制三角形

Posted 2020-08-22 侯老板

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了WebGL入门教程-webgl绘制三角形相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

前面已经介绍过了webgl，WebGL入门教程(一)-初识webgl（http://www.cnblogs.com/bsman/p/6128447.html）,也知道了如何绘制一个点，接下来就用webgl画出一个三角形。

效果图：

技术分享

//绘制一个点
gl.drawArrays(gl.POINTS, 0, 1);

但是图形是有多个点组成，那么就应该考虑如何绘制多个点，WebGL提供了一种很方便的机制，缓冲区对象（buffer object），它是WebGL系统中的一块内存区域，它可以一次性向着色器传入多个顶点的数据，然后将这些数据保存在其中，供顶点着色器使用。

首先先找到三个点，操作步骤：

1.创建HTML5 canvas

2.获取画布 canvas 的 ID

3.获取WebGL

4.编译着色器

5.使用缓冲区对象向顶点传入多个顶点数据

6.绘制图像

以上1~4参考：http://www.cnblogs.com/bsman/p/6128447.html

　4.编译着色器

修改顶点着色器，去掉gl_PointSize，这个只有绘制点的时候才有用

//顶点着色器程序
    var VSHADER_SOURCE =
        "attribute vec4 a_Position;" +
        "void main() {" +
            //设置坐标
        "gl_Position = a_Position; " +
        "} ";

　5.使用缓冲区对象向顶点传入多个顶点数据又分为五步

　5.1创建缓冲区对象

 //创建缓冲区对象
  var vertexBuffer = gl.createBuffer();

　5.2绑定缓冲区对象

//将缓冲区对象绑定到目标
 gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER,vertexBuffer);

其中gl.ARRAY_BUFFER表示缓冲区对象包含了顶点的数据，要是换成gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER则表示包含了顶点的索引；vertexBuffer表示上一步创建的缓存区对象。

　5.3将数据写入缓冲区对象

//向缓冲区写入数据
gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER,vertices,gl.STATIC_DRAW);

其中：gl.ARRAY_BUFFER表示目标；vertices表示写入缓存区对象的数据（类型化数组）；第三个参数有3种（

gl.STATIC_DRAW：表示只会向缓存区对象写入一次数据，但需要绘制很多次；

gl.STREAM_DRAW：表示只会向缓存区对象写入一次数据，然后绘制若干次；

gl.DYNAMIC_DRAW：表示会向缓存区对象多次写入数据，并绘制很多次；

）

其中第二个参数，类型化数组是WEBGL为了优化性能引入的一种特殊的数组，该数组不支持push,pop有（

Int8Array :8位整形数

UInt8Array :8位无符号整形数

Int16Array :16位整形数

UInt8Array :16位无符号整形数

Int32Array :32位整形数

UInt8Array :32位无符号整形数

Float32Array :单精度32位浮点数

Float64Array :双精度64位浮点数

）属性方法有get(index)、set(index,value)、set(array,offset)、length

这种数组一定要new,否则报错，错误信息如下：

GL ERROR :GL_INVALID_OPERATION :glDrawArrays: attempt to access out of range vertices in attribute 0

例如：

var vertices = new Float32Array([0.0, 0.5, -0.5, -0.5, 0.5, -0.5]);

　5.4将缓冲区对象分配给一个attribute变量

 //将缓冲区对象分配给a_Position变量
gl.vertexAttribPointer(a_Position, 2, gl.FLOAT, false, 0, 0);

第一个参数：指定待分配attribute变量的存储位置

第二个参数：指定缓存区中每个顶点的分量个数（1~4）

第三个参数：类型有，gl.UNSIGNED_BYTE无符号字节，gl.SHORT短整数，gl.UNSIGNED_SHORT无符号短整数，gl.INT整型，gl.UNSIGNED_INT无符号整型，gl.FLOAT浮点型。

第四个参数：表示是否将非浮点型的数据归到[0,1][-1,1]区间

第五个参数：相邻两个顶点的字节数。默认为0

第六个参数：表示缓存区对象的偏移量（以字节为单位），就是attribute变量从缓冲区中的何处开始存储。

　5.5开启attribute变量

//连接a_Position变量与分配给它的缓冲区对象
gl.enableVertexAttribArray(a_Position);

就是开启attribute变量，是缓存区对attribute变量分配生效，使顶点着色器能够访问缓冲区内的数据。

6.绘制图像

WebGL可以绘制的图形有：

点	gl.POINTS	一系列点，绘制v0,v1……。
线段	gl.LINES	一系列单独的线段，绘制（v0,v1）,(v2,v3)……如果是奇数，最后一个省略。
线条	gl.LINE_STRIP	一系列连接的线段，绘制（v0,v1）,(v1,v2),(v2,v3)……除了第一个和最后一个，其他的点点即是起点又是终点。
回路	gl.LINE_LOOP	一系列连接的线段，绘制（v0,v1）,(v1,v2),(v2,v3)……（vn,v0），最后一个点会连接起点。
三角形	gl.TRIANGLES	一系列单独的三角形，绘制（v0,v1,v2）,（v3,v4,v5）……如果不是3的倍数，剩下的将会被忽略。
三角带	gl.TRIANGLES_STRIP	一系列连接的三角形，绘制（v0,v1,v2）,（v2,v1,v3）,（v2,v3,v4）……以此类推，第二个是（v2,v1,v3）而不是（v1,v2,v3）是为了保持绘制按照逆时针绘制

gl.drawArrays(gl.TRIANGLES, 0, n);

完整代码：

html代码

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <meta lang="en">
    <meta charset="UTF-8">
    <title>WebGL study</title>
    <link href="../ClickedPoints/style.css">
    <script type="text/javascript" src="../Triangle/js.js"></script>
</head>
<body>
<canvas id="canvas" width="200px" height="200px"></canvas>
</body>
</html>

javascript代码

/**
 * Created by HBX on 2016/12/3.
 */
window.onload = function () {

    //顶点着色器程序
    var VSHADER_SOURCE =
        "attribute vec4 a_Position;" +
        "void main() {" +
            //设置坐标
        "gl_Position = a_Position; " +
        "} ";

    //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);

    //获取坐标点
    var a_Position = gl.getAttribLocation(shaderProgram, ‘a_Position‘);

    if (a_Position < 0) {
        console.log(‘Failed to get the storage location of a_Position‘);
        return;
    }

    var n = initBuffers(gl,shaderProgram);

    if(n<0){
        console.log(‘Failed to set the positions‘);
        return;
    }
    // 清除指定<画布>的颜色
    gl.clearColor(0.0, 0.0, 0.0, 1.0);

    // 清空 <canvas>
    gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT);

    gl.drawArrays(gl.TRIANGLES, 0, n);
}

function initBuffers(gl,shaderProgram) {
    var vertices = new Float32Array([
        0.0, 0.5, -0.5, -0.5, 0.5, -0.5
    ]);
    var n = 3;//点的个数
    //创建缓冲区对象
    var vertexBuffer = gl.createBuffer();
    if(!vertexBuffer){
        console.log("Failed to create the butter object");
        return -1;
    }
     //将缓冲区对象绑定到目标
    gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER,vertexBuffer);
    //向缓冲区写入数据
    gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER,vertices,gl.STATIC_DRAW);
    //获取坐标点
    var a_Position = gl.getAttribLocation(shaderProgram, ‘a_Position‘);
    //将缓冲区对象分配给a_Position变量
    gl.vertexAttribPointer(a_Position, 2, gl.FLOAT, false, 0, 0);
    //连接a_Position变量与分配给它的缓冲区对象
    gl.enableVertexAttribArray(a_Position);
    return n;

}

以上是关于WebGL入门教程-webgl绘制三角形的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

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