WebGL - 绘制四边形

在上一章中，我们讨论了 WebGL 提供的不同绘制模式。我们还可以使用索引来使用其中一种模式绘制图元。要在 WebGL 中绘制模型，我们必须选择其中一个图元并绘制所需的网格(即使用一个或多个图元形成的模型)。

在本章中，我们将举一个例子来演示如何使用 WebGL 绘制四边形。

绘制四边形的步骤

创建 WebGL 应用程序以绘制四边形需要以下步骤。

步骤 1 − 准备画布并获取 WebGL 渲染上下文

在此步骤中，我们使用 getContext() 获取 WebGL 渲染上下文对象。

步骤 2 −定义几何图形并将其存储在缓冲区对象中

可以使用两个三角形绘制一个正方形。在此示例中，我们提供了两个三角形(具有一个共同边)的顶点和索引。

var vertices = [
   -0.5,0.5,0.0,
   -0.5,-0.5,0.0,
   0.5,-0.5,0.0,
   0.5,0.5,0.0 
];

indices = [3,2,1,3,1,0]; 

步骤 3 − 创建并编译着色器程序

在此步骤中，您需要编写顶点着色器和片段着色器程序，编译它们，并通过链接这两个程序创建一个组合程序。

• 顶点着色器 − 在程序的顶点着色器中，我们定义矢量属性来存储 3D 坐标并将其分配给 gl_position。

var vertCode =
   'attribute vec3 coordinates;' +
   'void main(void) {' +
      ' gl_Position = vec4(coordinates, 1.0);' +
   '}';

• 片段着色器 − 在片段着色器中，我们只需将片段颜色分配给 gl_FragColor 变量即可。

var fragCode = 'void main(void) {' +' gl_FragColor = vec4(0.5, 0.3, 0.0, 7.5);' +'}';

步骤 4 − 将着色器程序与缓冲区对象关联

在此步骤中，我们将缓冲区对象与着色器程序关联。

步骤 5 − 绘制所需对象

由于我们使用索引绘制两个三角形以形成四边形，因此我们将使用方法 drawElements()。对于此方法，我们必须传递索引的数量。indices.length 的值给出索引的数量。

gl.drawElements(gl.TRIANGLES, indices.length, gl.UNSIGNED_SHORT,0);

示例 – 绘制四边形

以下程序显示如何创建 WebGL 应用程序来绘制四边形。

<!doctype html>
<html>
   <body>
      <canvas width = "570" height = "570" id = "my_Canvas"></canvas>

      <script>
         /*============ 创建画布 =================*/
      
         var canvas = document.getElementById('my_Canvas');
         gl = canvas.getContext('experimental-webgl');
      
         /*========== 定义和存储几何形状 =========*/

         var vertices = [
            -0.5,0.5,0.0,
            -0.5,-0.5,0.0,
            0.5,-0.5,0.0,
            0.5,0.5,0.0 
         ];

         indices = [3,2,1,3,1,0];

        // 创建一个空的缓冲区对象来存储顶点缓冲区
        var vertex_buffer = gl.createBuffer();
        
        // 将适当的数组缓冲区绑定到它
        gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, vertex_buffer);
        
        // 将顶点数据传递到缓冲区
        gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, new Float32Array(vertices), gl.STATIC_DRAW);
        
        // 取消绑定缓冲区
        gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, null);
        
        // 创建一个空的缓冲区对象来存储索引缓冲区
        var Index_Buffer = gl.createBuffer();
        
        // 将适当的数组缓冲区绑定到它
        gl.bindBuffer(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, Index_Buffer);
        
        // 将顶点数据传递到缓冲区
        gl.bufferData(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, new Uint16Array(indices), gl.STATIC_DRAW);
        
        // 解除缓冲区绑定
        gl.bindBuffer(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, null);
        
        /*======================== Shaders ==========================*/
        
        // 顶点着色器源代码
        var vertCode =
        'attribute vec3 coordinates;' +
        'void main(void) {' +
        ' gl_Position = vec4(coordinates, 1.0);' +
        '}';
        
        // 创建顶点着色器对象
        var vertShader = gl.createShader(gl.VERTEX_SHADER);
        
        // 附加顶点着色器源代码
        gl.shaderSource(vertShader, vertCode);
        
        // 编译顶点着色器
        gl.compileShader(vertShader);
        
        // 片段着色器源代码
        var fragCode =
        'void main(void) {' +
        ' gl_FragColor = vec4(0.0, 0.0, 0.0, 0.1);' +
        '}';
        
        // 创建片段着色器对象
        var fragShader = gl.createShader(gl.FRAGMENT_SHADER);
        
        // 附加片段着色器源代码
        gl.shaderSource(fragShader, fragCode);
        
        // 编译片段着色器
        gl.compileShader(fragShader);
        
        // 创建一个着色器程序对象来
        // 存储组合着色器程序
        var shaderProgram = gl.createProgram();
        
        // 附加一个顶点着色器
        gl.attachShader(shaderProgram, vertShader);
        
        // 附加一个片段着色器
        gl.attachShader(shaderProgram, fragShader);
        
        // 链接两个程序
        gl.linkProgram(shaderProgram);
        
        // 使用组合着色器程序对象
        gl.useProgram(shaderProgram);
        
        /* ======= 将着色器关联到缓冲区对象 =======*/
        
        // 绑定顶点缓冲区对象
        gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, vertex_buffer);
        
        // 绑定索引缓冲区对象
        gl.bindBuffer(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, Index_Buffer);
        
        // 获取属性位置
        var coord = gl.getAttribLocation(shaderProgram, "coordinates");
        
        // 将属性指向当前绑定的 VBO
        gl.vertexAttribPointer(coord, 3, gl.FLOAT, false, 0, 0);
        
        // 启用属性
        gl.enableVertexAttribArray(coord);
        
        /*============= 绘制四边形 =================*/
        
        // 清除画布
        gl.clearColor(0.5, 0.5, 0.5, 0.9);
        
        // 启用深度测试
        gl.enable(gl.DEPTH_TEST);
        
        // 清除颜色缓冲区位
        gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT);
        
        // 设置视口
        gl.viewport(0,0,canvas.width,canvas.height);
        
        // 绘制三角形
        gl.drawElements(gl.TRIANGLES, indices.length, gl.UNSIGNED_SHORT,0);
      </script>
   </body>
</html>

如果运行此示例，它将产生以下输出 −