《41. HTML5 WebGL教程:从零开始学习OpenGL ES 3》
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雷锋叔叔
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2023年09月11日
  1. HTML5 WebGL教程:从零开始学习OpenGL ES 3

OpenGL ES(Open Graphics Library for Embedded Systems)是一个跨平台的图形API,用于在嵌入式系统中进行高性能的2D和3D图形渲染。HTML5 WebGL是OpenGL ES的JavaScript绑定,使得开发者可以在Web浏览器中直接使用OpenGL ES的功能。

在本篇文章中,我们将从零开始学习如何使用HTML5 WebGL来学习OpenGL ES 3。首先,我们需要了解一些基本的OpenGL ES知识。

OpenGL ES是一种基于硬件的图形API,它提供了一组底层的函数和数据结构,用于绘制2D和3D图形。与DirectX和Vulkan等其他图形API相比,OpenGL ES更加灵活和高效,因为它可以直接访问GPU的硬件资源。

在HTML5 WebGL中,我们使用WebGL上下文对象来进行所有的OpenGL ES操作。WebGL上下文对象是一个JavaScript对象,它提供了一系列的方法和属性,用于创建和管理WebGL程序。

首先,我们需要创建一个WebGL上下文对象。在HTML页面中,可以通过以下代码创建一个WebGL上下文对象:

var canvas = document.getElementById('myCanvas');
var gl = canvas.getContext('webgl') || canvas.getContext('experimental-webgl');

这段代码首先获取了一个id为'myCanvas'的canvas元素,然后通过调用getContext方法并传入'webgl'参数来创建一个WebGL上下文对象。如果浏览器不支持WebGL,则会尝试使用'experimental-webgl'参数来创建上下文对象。

接下来,我们需要设置一些WebGL上下文对象的参数。例如,我们可以设置视口大小、清除颜色和深度测试模式等。以下是一些常用的WebGL上下文对象参数:

gl.viewport(0, 0, canvas.width, canvas.height); // 设置视口大小
gl.clearColor(0.0, 0.0, 0.0, 1.0); // 设置清除颜色(黑色)
gl.enable(gl.DEPTH_TEST); // 启用深度测试模式
gl.depthFunc(gl.LEQUAL); // 设置深度测试比较函数(小于等于)

除了设置参数外,我们还可以使用WebGL上下文对象来绘制2D和3D图形。以下是一个简单的示例,演示如何绘制一个红色的三角形:


var vertices = [
    -0.5, -0.5,     // 顶点1坐标(左下角)
     0.5, -0.5,      // 顶点2坐标(右下角)
     0.0,  0.5       // 顶点3坐标(顶部)
];
var vertexBuffer = gl.createBuffer(); // 创建顶点缓冲区对象
gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, vertexBuffer); // 绑定顶点缓冲区对象到WebGL上下文对象上
gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, new Float32Array(vertices), gl.STATIC_DRAW); // 将顶点数据写入顶点缓冲区对象中

var triangleVertexIndices = [0, 1, 2]; // 索引数组,表示三角形的三个顶点顺序
var triangleVertexBuffer = gl.createBuffer(); // 创建顶点缓冲区对象(用于存储索引数据)
gl.bindBuffer(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, triangleVertexBuffer); // 绑定顶点缓冲区对象到WebGL上下文对象上
gl.bufferData(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, new Uint16Array(triangleVertexIndices), gl.STATIC_DRAW); // 将索引数据写入顶点缓冲区对象中

// 绘制三角形的着色器代码(需要在HTML文件中定义)
var fragmentShaderSource = `
    precision mediump float;
    uniform vec2 u_resolution; // 纹理宽度和高度的uniform变量
    void main() {
        gl_FragColor = vec4(1.0, 0.0, 0.0, 1.0); // 设置着色器输出的颜色为红色(RGBA格式)
    }
`;
var fragmentShader = gl.createShader(gl.FRAGMENT_SHADER); // 创建片元着色器对象
gl.shaderSource(fragmentShader, fragmentShaderSource); // 将着色器源代码附加到片元着色器对象上
gl.compileShader(fragmentShader); //
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