50 WebGL透明与不透明物体共存

2018-03-04 03:45:16 人阅读

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案例解析

 上一章里面说过,如果我们是绘制的立方体图形,在里面加入了相关的代码,不会起作用。而且还是普通的立方体效果。

如果我们把:

 

[javascript] view plain copy
 
  1. gl.enable(gl.DEPTH_TEST);  

这一行注销掉,就实现了效果。

 

关闭隐藏面消除功能只是一个粗暴的解决方案,并不能满足实际的需求。在绘制三维场景时,场景中往往既有不透明的物体,也有半透明的物体。如果关闭隐藏面消除功能,那些不透明物体的前后关系就乱套了。

实际上,通过某种机制,可以同时实现隐藏面消除和半透明效果,我们只需要:

(1)开启隐藏面消除功能

 

[javascript] view plain copy
 
  1. gl.enable(gl.DEPTH_TEST);  

(2)绘制所有不透明的物体( α 为1.0);

(3)锁定用于进行隐藏面消除的深度缓冲区的写入操作,使之只读。

 

[javascript] view plain copy
 
  1. gl.depthMask(false);  

(4)绘制所有半透明的物体( α 小于1.0),注意它们应当按照深度排序,然后从后向前绘制。

(5)释放深度缓冲区,使之可读可写。

 

gl.depthMask()函数用来锁定和释放深度缓冲区:

案例源代码


                        
 
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport"
          content="width=device-width, user-scalable=no, initial-scale=1.0, maximum-scale=1.0, minimum-scale=1.0">
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge">
    <title>Title</title>
    <style>
        body {
            margin: 0;
            overflow: hidden;
        }
 
        #canvas {
            margin: 0;
            display: block;
        }
    </style>
</head>
<body onload="main()">
<canvas id="canvas" height="800" width="800"></canvas>
</body>
<script src="/lib/webgl-utils.js"></script>
<script src="/lib/webgl-debug.js"></script>
<script src="/lib/cuon-utils.js"></script>
<script src="/lib/cuon-matrix.js"></script>
<script>
    //设置WebGL全屏显示
    var canvas = document.getElementById("canvas");
    canvas.width = window.innerWidth;
    canvas.height = window.innerHeight;
 
    //顶点着色器
    var VSHADER_SOURCE = "" +
        "attribute vec4 a_Position;\n" +
        "attribute vec4 a_Color;\n" +
        "uniform mat4 u_ModelViewMatrix;\n" +
        "varying vec4 v_Color;\n" +
        "void main(){" +
        "   gl_Position = u_ModelViewMatrix * a_Position;\n" +
        "   v_Color = a_Color;\n" +
        "}\n";
 
    //片元着色器
    var FSHADER_SOURCE = "" +
        "#ifdef GL_ES\n" +
        "precision mediump float;\n" +
        "#endif\n" +
        "varying vec4 v_Color;\n" +
        "void main(){" +
        "   gl_FragColor = v_Color;\n" +
        "}\n";
 
    //声明js需要的相关变量
    var g_eyeX = 30.0, g_eyeY = 0.0, g_eyeZ = 10.0;
 
    function main() {
        var canvas = document.getElementById("canvas");
        var gl = getWebGLContext(canvas);
        if (!gl) {
            console.log("你的浏览器不支持WebGL");
            return;
        }
 
        //初始化着色器
        if (!initShaders(gl, VSHADER_SOURCE, FSHADER_SOURCE)) {
            console.log("无法初始化着色器");
            return;
        }
 
        var n = initVertexBuffers(gl);
        if (n < 0) {
            console.log("无法创建缓冲区");
            return;
        }
 
        //设置视角矩阵的相关信息
        var u_ModelViewMatrix = gl.getUniformLocation(gl.program, "u_ModelViewMatrix");
        if (u_ModelViewMatrix < 0) {
            console.log("无法获取矩阵变量的存储位置");
            return;
        }
 
        //设置底色
        gl.clearColor(0.0, 0.0, 0.0, 1.0);
 
        //开启隐藏面功能
        gl.enable(gl.DEPTH_TEST);
 
        //开启混合功能
        gl.enable(gl.BLEND);
        //指定混合函数
        gl.blendFunc(gl.SRC_ALPHA, gl.ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
 
        //进入场景初始化
        draw(gl, n, u_ModelViewMatrix);
 
        document.onkeydown = function (event) {
            keydown(event, gl, n, u_ModelViewMatrix);
        }
    }
 
    function keydown(event, gl, n, u_ModelViewMatrix) {
        if (event.keyCode == 39) {
            g_eyeX += 1;
        } else if (event.keyCode == 37) {
            g_eyeX -= 1;
        } else if (event.keyCode == 38) {
            g_eyeY += 0.1;
        } else if (event.keyCode == 40) {
            g_eyeY -= 0.1;
        } else {
            return;
        }
 
        draw(gl, n, u_ModelViewMatrix);
    }
 
    function draw(gl, n, u_ModelViewMatrix) {
        //设置视角矩阵的相关信息(视点,视线,上方向)
        var viewMatrix = new Matrix4();
        viewMatrix.setPerspective(10.0, canvas.width / canvas.height, 1.0, 100.0);
        viewMatrix.lookAt(0.0, g_eyeY, 10.0, 0, 0, 0, 0, 1, 0);
 
        //设置模型矩阵的相关信息
        var modelMatrix = new Matrix4();
        modelMatrix.setRotate(g_eyeX, 0, 1, 0);
 
        //计算出模型视图矩阵 viewMatrix.multiply(modelMatrix)相当于在着色器里面u_ViewMatrix * u_ModelMatrix
        var modeViewMatrix = viewMatrix.multiply(modelMatrix);
 
        //将试图矩阵传给u_ViewMatrix变量
        gl.uniformMatrix4fv(u_ModelViewMatrix, false, modeViewMatrix.elements);
 
        gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT | gl.DEPTH_BUFFER_BIT);
 
        //绘制所有不透明的物体
        gl.drawArrays(gl.TRIANGLES, 0, 3);
 
        //锁定用于进行隐藏面消除的深度缓冲区的写入操作,使之只读
        gl.depthMask(false);
 
        //绘制透明的
        gl.drawArrays(gl.TRIANGLES, 3, 6);
 
        //释放深度缓冲区,使之可读可写
        gl.depthMask(true);
    }
 
    function initVertexBuffers(gl) {
        var verticesColors = new Float32Array([
            //顶点的坐标和颜色rgba
            0.0, 0.5, -0.2, 0.4, 1.0, 0.4, 1.0, // 绿色三角形,在最后面的三个点
            -0.5, -0.5, -0.2, 0.4, 1.0, 0.4, 1.0,
            0.5, -0.5, -0.2, 1.0, 0.4, 0.4, 1.0,
 
            0.5, 0.4, 0.0, 1.0, 0.4, 0.4, 0.4, // 黄色三角形,在中间的三个点
            -0.5, 0.4, 0.0, 1.0, 1.0, 0.4, 0.4,
            0.0, -0.6, 0.0, 1.0, 1.0, 0.4, 0.4,
 
            0.0, 0.5, 0.2, 0.4, 0.4, 1.0, 0.4,  // 蓝色三角形,在最前面的三个点
            -0.5, -0.5, 0.2, 0.4, 0.4, 1.0, 0.4,
            0.5, -0.5, 0.2, 1.0, 0.4, 0.4, 0.4
        ]);
 
        var n = 9;
 
        //创建缓冲区对象
        var vertexColorBuffer = gl.createBuffer();
        if (!vertexColorBuffer) {
            console.log("无法创建缓冲区对象");
            return -1;
        }
 
        //绑定缓冲区对象并写入数据
        gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, vertexColorBuffer);
        gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, verticesColors, gl.STATIC_DRAW);
 
        //获取数组中一个元素所占的字节数
        var fsize = verticesColors.BYTES_PER_ELEMENT;
 
        //获取顶点位置变量位置
        var a_Position = gl.getAttribLocation(gl.program, "a_Position");
        if (a_Position < 0) {
            console.log("无法获取顶点位置的存储变量");
            return -1;
        }
 
        //对位置的顶点数据进行分配,并开启
        gl.vertexAttribPointer(a_Position, 3, gl.FLOAT, false, fsize * 7, 0);
        gl.enableVertexAttribArray(a_Position);
 
        //获取顶点颜色的变量
        var a_Color = gl.getAttribLocation(gl.program, "a_Color");
        if (a_Color < 0) {
            console.log("无法获取顶点位置的存储变量");
            return -1;
        }
 
        //对位置的顶点数据进行分配,并开启
        gl.vertexAttribPointer(a_Color, 4, gl.FLOAT, false, fsize * 7, fsize * 3);
        gl.enableVertexAttribArray(a_Color);
 
        gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, null);
 
        return n;
    }
</script>
</html>
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