10 WebGL的缓冲区对象使用

2018-03-04 02:26:13 人阅读

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案例解析

 前面的方法只能绘制一个点,而不能绘制多个顶点组成的图形,比如三角形、矩形和立方体,像那些方法我们需要一次性的将图形的顶点全部传入顶点着色器,然后才能把图形画出来。

WebGL提供了一种很方便的机制,就是缓冲区对象,它可以一次性向着色器传入多个顶点的数据。缓冲区对象是WebGL系统中的一块内存区域,我们可以一次性地向缓冲区对象中填充大量的顶点数据,然后将这些数据保存在其中,供顶点着色器使用。

前面的代码和以前没什么区别,有区别的地方就是从书写创建顶点开始,写入了一个方法内

 

首先我们创建了一个类型化数组,使用了new运算符,并以[第一个顶点的x坐标,第一个顶点的y坐标,第二个顶点的x坐标,第二个y坐标......]的形式创建这个数组。

由于javascript没有对“大量元素都是同一种类型”的数组这种情况进行优化,所以WebGL引入了类型化数组,Float32Array就是其中之一

 

类型化数组

为了绘制三维图形,WebGL通常需要同时处理大量相同类型的数据,例如顶点的坐标和颜色数据。为了优化性能,WebGL为每种基本数据类型引入了一种特殊的数组(类型化数组)。浏览器事先知道数组中的数据类型,所以处理起来也更加效率(处理每一项的时候不用处理类型了)

类型化数组不支持push()和pop()方法

你也可以通过制定数组元素的个数来创建一个空的类型化数组

 

[html] view plain copy
 
  1. var vertices = new Float32Array(4);  

 

 

我们解析一下这个方法,这个方法遵循了五个步骤:

 

[html] view plain copy
 
  1. 第一步:创建缓冲区对象(gl.createBuffer())  
  2. 第二步:绑定缓冲区对象(gl.bindBuffer())  
  3. 第三步:将数据写入缓冲区对象(gl.bufferData())  
  4. 第四步:将缓冲区对象分配给一个attribute变量(gl.vertexAttribPointer())  
  5. 第五步:开启attribute变量(gl.enableVertexAttribArray())  

第一步:创建缓冲区对象方法(gl.createBuffer())和对应的删除缓冲区对象方法(gl.deleteBuffer())

 

gl.createBuffer()

gl.deleteBuffer()

 

第二步:绑定缓冲区(gl.bindBuffer())

 

第三步:向缓存区对象中写入数据(gl.bufferData())

我们不能直接向缓冲区写入数据,而只能向“目标”写入数据,所以要想缓冲区写数据,必须先绑定。


 

将缓冲区对象分配给attribute变量(gl.vertexAttribPointer())

这一步完成后,我们就已经将缓冲区对象分配给了attribute变量,现在attribute变量处于待命状态,需要我们进行开启

 

开启attribute变量(gl.enableVertexAttribArray())

同样,你也可以使用gl.diableVertexAttribArray()来关闭分配

最后,我们还是使用gl.drawArrays()方法将缓冲区的顶点绘制出来即可

注意:开启attribute变量后,你就不能使用gl.vertexAttrib[1234]f()向它传数据了,除非你显式地关闭该变量attribute变量。实际上,你无法(也不应该)同时使用这两个函数。

 

gl.drawArrays()的第2个和第3个参数

我们设置了第二个值为0,第三个值为3,表示从第一个坐标开始绘制,一共绘制了三次。

案例源代码


                        
 
<!doctype html>
<html>
<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>Document</title>
</head>
<body onload="main()">
<canvas id="canvas" height="400" width="400">
    你的浏览器不支持WebGL,请更换新的浏览器
</canvas>
</body>
<script src="/lib/webgl-utils.js" ></script>
<script src="/lib/webgl-debug.js" ></script>
<script src="/lib/cuon-utils.js" ></script>
<script>
    //顶点着色器程序
    var VSHADER_SOURCE="" +
        "attribute vec4 a_Position;\n" +
        "void main(){\n" +
        "   gl_Position = a_Position;\n" +//设置坐标
        "   gl_PointSize = 5.0;\n" +//设置尺寸
        "}\n";
 
    //片元着色器程序
    var FSHADER_SOURCE = "" +
        "void main(){\n" +
        "   gl_FragColor = vec4(1.0,0.0,0.0,1.0);\n" +//设置颜色
        "}\n";
 
    function main() {
        //首先获取到canvas的dom对象
        var canvas = document.getElementById("canvas");
 
        //获取到WebGL的上下文
        var gl = getWebGLContext(canvas);
 
        //不支持WebGL的浏览器将打印一个错误,并结束代码运行
        if (!gl) {
            console.log("浏览器不支持WebGL");
            return;
        }
 
        //初始化着色器
        if(!initShaders(gl,VSHADER_SOURCE,FSHADER_SOURCE)){
            console.log("初始化着色器失败");
            return;
        }
 
        //设置顶点位置
        var n = initVertexBuffers(gl);
        if(n < 0){
            console.log("无法获取顶点相关的信息");
            return;
        }
 
        //指定一个覆盖(清空)canvas的颜色
        gl.clearColor(0.0, 0.0, 0.0, 1.0);
 
        //清除canvas
        gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT);
 
        //将三个点绘制出来
        gl.drawArrays(gl.POINTS,0,n);
    }
 
    function initVertexBuffers(gl) {
        var vertices = new Float32Array([0.0,0.5,-0.5,-0.5,0.5,-0.5]);
        var n = 3; //绘制点的个数
 
        //创建缓冲区对象
        var vertexBuffer = gl.createBuffer();
        if(!vertexBuffer){
            console.log("创建缓冲区对象失败");
            return -1;
        }
 
        //将缓冲区对象绑定到目标
        gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER,vertexBuffer);
 
        //向缓冲区对象中写入数据
        gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER,vertices,gl.STATIC_DRAW);
 
        //获取attribute变量的存储位置
        var a_Position = gl.getAttribLocation(gl.program, "a_Position");
 
        if(a_Position < 0){
            console.log("无法获取变量的存储位置");
            return;
        }
 
        //将缓冲区对象分配给a_Position变量
        gl.vertexAttribPointer(a_Position,2,gl.FLOAT,false,0,0);
 
        //链接a_Position变量与分配给它的缓冲区对象
        gl.enableVertexAttribArray(a_Position);
 
        return n;
    }
</script>
</html>
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