56 WebGL处理响应上下文丢失

2018-03-04 03:52:31 人阅读

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案例解析

 WebGL使用了计算机的图形硬件,而这部分资源是被操作系统管理,由包括浏览器在内的多个应用程序共享。在某些特殊情况下,入另一个程序接管了图形硬件,或者操作系统进入休眠,浏览器就会失去使用这些资源的权利,并导致存储在硬件中的数据丢失。在这种情况下,WebGL绘图上下文就会丢失,比如,如果你正在一台笔记本电脑或智能手机上运行WebGL程序,然后使其进入休眠状态,通常此时浏览器的控制台会显示一条错误新消息。当你将电脑或手机重新唤醒后,操作系统确实回到了休眠前的状态,但是浏览器中运行的WebGL程序却不见了,网页上面将显示一片空白。

如果你的计算机进入休眠状态导致WebGL的上下文丢失,控制台会出现相关错误,比如:

 

[plain] view plain copy
 
  1. WebGL error CONTEXT_LOST_WEBGL in uniformMatrix4fv ([object WebGLUniformLocation], false, [object Float32Array])  

这条信息表示,系统进入休眠状态前或被唤醒后,浏览器正在调用gl.uniformMatrix4fv()函数并出错了。这条消息的具体内容依赖于进入上下文丢失时程序正在做什么。这一节就来解释如何处理上下文丢失的问题。

 

如何响应上下文丢失

如前所述,在某些情况下,上下文可能会丢失。实际上,WebGL提供了两个事件来表示这种情况,上下文丢失事件(webglcontextlost)和上下文恢复事件(webglcontaxtrestored)。

当上下文事件丢失的时候,由getWebGLContext()函数获得的渲染上下文对象gl就失效了,而之前在gl上的所有操作,入创建缓冲区对象和纹理对象、初始化着色器、设置背景色等等,也都失效了。浏览器重置WebGL系统后,就触发了上下文恢复事件,这时我们需要重新完成上述步骤。在javascript中保存的变量不会受到影响,可以照常使用。

研究示例代码前,我们需要使用<canvas>的addEventListener()函数注册上下文丢失事件和上下文恢复事件的响应函数。

这一节就是事件的获取问题,能够获取到事件,并在事件触发的时候讲数据信息重新填入WebGL即可。

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 vertexShaderSource = "" +
        "attribute vec4 a_Position;\n" +
        "attribute vec4 a_Color;\n" +
        "attribute float a_Face;\n" +//表面编号,不是用int类型
        "uniform mat4 u_MvpMatrix;\n" +
        "uniform int u_PickedFace;\n" + //被选中的表面编号
        "varying vec4 v_Color;\n" +
        "void main (){\n" +
        "   gl_Position = u_MvpMatrix * a_Position;\n" +
        "   int face = int(a_Face);\n" +
        "   vec3 color = (face == u_PickedFace) ? vec3(1.0) : a_Color.rgb;\n" +
        "   if(u_PickedFace == 0){\n" +
        "       v_Color = vec4(color, a_Face/255.0);\n" +
        "   }else{\n" +
        "       v_Color = vec4(color, a_Color.a);\n" +
        "   }\n" +
        "}\n";
 
    //片元着色器
    var fragmentShaderSource = "" +
        "#ifdef GL_ES\n" +
        "precision mediump float;\n" +
        "#endif\n" +
        "varying vec4 v_Color;\n" +
        "void main(){\n" +
        "   gl_FragColor = v_Color;\n" +
        "}\n";
 
    function main() {
        var canvas = document.getElementById("canvas");
 
        //添加事件监听
        canvas.addEventListener("webglcontextlost", contextLost);
        canvas.addEventListener("webglcontextrestored", function () {
            start(canvas);
        });
 
        //加载页面后先触发一次
        start(canvas);
    }
 
    //当前已经选择的角度
    var currentAngle = 0.0;
 
    //全局化动画对象
    var animation;
 
    //初始化相关信息或上下文恢复后重新初始化
    function start(canvas) {
        console.log("获取到WebGL上下文");
        var gl = getWebGLContext(canvas);
 
        if(!gl){
            console.log("无法获取WebGL的上下文");
            return;
        }
 
        //初始化着色器
        if(!initShaders(gl, vertexShaderSource, fragmentShaderSource)){
            console.log("无法初始化片元着色器");
            return;
        }
 
        //将数据存入缓冲区
        var n = initVertexBuffers(gl);
        if (n < 0) {
            console.log("数据存入缓冲区失败");
            return;
        }
 
        //设置背景色和开启层级关系
        gl.clearColor(0.0, 0.0, 0.0, 0.0);
        gl.enable(gl.DEPTH_TEST);
 
        //获取uniform变量的存储位置
        var u_MvpMatrix = gl.getUniformLocation(gl.program, "u_MvpMatrix");
        var u_PickedFace = gl.getUniformLocation(gl.program, "u_PickedFace");
        if (!u_MvpMatrix || !u_PickedFace) {
            console.log("无法获取相关的存储位置");
            return;
        }
 
        //设置视点和投影矩阵
        var viewProjectionMatrix = new Matrix4();
        viewProjectionMatrix.setPerspective(30.0, canvas.width / canvas.height, 1.0, 100.0);
        viewProjectionMatrix.lookAt(0.0, 0.0, 7.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0);
 
        // 初始化被选中的表面的变量
        gl.uniform1i(u_PickedFace, -1);
 
        //定时绘制页面
        var tick = function () {
            currentAngle = animate(currentAngle);
            draw(gl, n, currentAngle, viewProjectionMatrix, u_MvpMatrix);
            animation = requestAnimationFrame(tick);
        };
 
        tick();
    }
 
    //上线文丢失后停止动画
    function contextLost() {
        console.log("WebGL上下文丢失");
        //停止动画
        cancelAnimationFrame(animation);
    }
 
    //设置顶点数据和将数据存入缓冲区
    function initVertexBuffers(gl) {
        // Create a cube
        //    v6----- v5
        //   /|      /|
        //  v1------v0|
        //  | |     | |
        //  | |v7---|-|v4
        //  |/      |/
        //  v2------v3
 
        var vertices = new Float32Array([   // Vertex coordinates 顶点的位置数据
            1.0, 1.0, 1.0, -1.0, 1.0, 1.0, -1.0, -1.0, 1.0, 1.0, -1.0, 1.0,    // v0-v1-v2-v3 front
            1.0, 1.0, 1.0, 1.0, -1.0, 1.0, 1.0, -1.0, -1.0, 1.0, 1.0, -1.0,    // v0-v3-v4-v5 right
            1.0, 1.0, 1.0, 1.0, 1.0, -1.0, -1.0, 1.0, -1.0, -1.0, 1.0, 1.0,    // v0-v5-v6-v1 up
            -1.0, 1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, -1.0, -1.0, -1.0, -1.0, -1.0, 1.0,    // v1-v6-v7-v2 left
            -1.0, -1.0, -1.0, 1.0, -1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, -1.0, 1.0,    // v7-v4-v3-v2 down
            1.0, -1.0, -1.0, -1.0, -1.0, -1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, 1.0, -1.0     // v4-v7-v6-v5 back
        ]);
 
        var colors = new Float32Array([   // Colors 顶点的颜色数据
            0.32, 0.18, 0.56, 0.32, 0.18, 0.56, 0.32, 0.18, 0.56, 0.32, 0.18, 0.56, // v0-v1-v2-v3 front
            0.5, 0.41, 0.69, 0.5, 0.41, 0.69, 0.5, 0.41, 0.69, 0.5, 0.41, 0.69,  // v0-v3-v4-v5 right
            0.78, 0.69, 0.84, 0.78, 0.69, 0.84, 0.78, 0.69, 0.84, 0.78, 0.69, 0.84, // v0-v5-v6-v1 up
            0.0, 0.32, 0.61, 0.0, 0.32, 0.61, 0.0, 0.32, 0.61, 0.0, 0.32, 0.61,  // v1-v6-v7-v2 left
            0.27, 0.58, 0.82, 0.27, 0.58, 0.82, 0.27, 0.58, 0.82, 0.27, 0.58, 0.82, // v7-v4-v3-v2 down
            0.73, 0.82, 0.93, 0.73, 0.82, 0.93, 0.73, 0.82, 0.93, 0.73, 0.82, 0.93 // v4-v7-v6-v5 back
        ]);
 
        var faces = new Uint8Array([   // Faces  顶点的面的数据
            1, 1, 1, 1,     // v0-v1-v2-v3 front
            2, 2, 2, 2,     // v0-v3-v4-v5 right
            3, 3, 3, 3,     // v0-v5-v6-v1 up
            4, 4, 4, 4,     // v1-v6-v7-v2 left
            5, 5, 5, 5,     // v7-v4-v3-v2 down
            6, 6, 6, 6     // v4-v7-v6-v5 back
        ]);
 
        var indices = new Uint8Array([   // Indices of the vertices 顶点的索引数据
            0, 1, 2, 0, 2, 3,    // front
            4, 5, 6, 4, 6, 7,    // right
            8, 9, 10, 8, 10, 11,    // up
            12, 13, 14, 12, 14, 15,    // left
            16, 17, 18, 16, 18, 19,    // down
            20, 21, 22, 20, 22, 23     // back
        ]);
 
        //存入缓冲区
        if (!initArrayBuffer(gl, vertices, gl.FLOAT, 3, "a_Position")) {
            return -1;
        }
        if (!initArrayBuffer(gl, colors, gl.FLOAT, 3, "a_Color")) {
            return -1;
        }
        if (!initArrayBuffer(gl, faces, gl.UNSIGNED_BYTE, 1, "a_Face")) {
            return -1;
        }
 
        //创建索引缓冲区
        var indexBuffer = gl.createBuffer();
        if (indexBuffer < 0) {
            console.log("无法创建缓冲区");
            return -1;
        }
 
        //取消ARRAY_BUFFER中的绑定
        gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, null);
        gl.bindBuffer(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, indexBuffer);
        gl.bufferData(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, indices, gl.STATIC_DRAW);
 
        return indices.length;
    }
 
    function initArrayBuffer(gl, data, type, num, attribute) {
        var buffer = gl.createBuffer();
        if (!buffer) {
            console.log("无法创建缓冲区对象");
            return;
        }
        gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, buffer);
        gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, data, gl.STATIC_DRAW);
        var a_attribute = gl.getAttribLocation(gl.program, attribute);
        if (a_attribute < 0) {
            console.log("无法获取变量的存储位置" + attribute);
            return false;
        }
        gl.vertexAttribPointer(a_attribute, num, type, false, 0, 0);
        gl.enableVertexAttribArray(a_attribute);
 
        return true;
    }
 
    //绘制
    var matrix = new Matrix4();
    function draw(gl, n, currentAngle, viewProjectionMatrix, u_MvpMatrix) {
        matrix.set(viewProjectionMatrix);
        matrix.rotate(currentAngle, 1.0, 0.0, 0.0);
        matrix.rotate(currentAngle, 0.0, 1.0, 0.0);
        matrix.rotate(currentAngle, 0.0, 0.0, 1.0);
        gl.uniformMatrix4fv(u_MvpMatrix, false, matrix.elements);
 
        gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT | gl.DEPTH_BUFFER_BIT);
        gl.drawElements(gl.TRIANGLES, n, gl.UNSIGNED_BYTE, 0);
    }
    //模型角度改变函数
    var angle_step = 30;
    var last = +new Date();
    function animate(angle) {
        var now = +new Date();
        var elapsed = now - last;
        last = now;
        var newAngle = angle + (angle_step*elapsed)/1000.0;
        return newAngle%360;
    }
 
</script>
</html>
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