WebGL绘制与变换使用的方法是什么

本篇内容主要讲解“WebGL绘制与变换使用的方法是什么”，感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷，实用性强。下面就让小编来带大家学习“WebGL绘制与变换使用的方法是什么”吧!

缓冲区对象(buffer object)

解释：buffer object,它可以一次性向着色器中传入多个顶点数据，而缓冲区对象是WebGL中一块内存区域，我们可以一次性向其中传入大量的顶点数据。

再来看一眼相关代码

api说明

• createBuffer: creates and initializes a WebGLBuffer storing data such as vertices or colors -- 创建和初始化一个可以存储类似顶点和颜色数据的对象

• bindBuffer: binds a given WebGLBuffer to a target -- 将buffer对象绑定到目标对象上

• bufferData: initializes and creates the buffer object's data store -- 存储数据到创建的buffer对象中

• enableVertexAttribArray: turns on the generic vertex attribute array at the specified index into the list of attribute arrays. -- 传入的参数是一个vertex类型的数组对象，这个方法可以依次打开这个数组

• vertexAttribPointer: binds the buffer currently bound to gl.ARRAY_BUFFER to a generic vertex attribute of the current vertex buffer object and specifies its layout. -- 将整个数组中的所有值一次性分配给一个attribute变量

解析:首先创建多个长度的数组，用来装着色器中需要修改的顶点或是颜色信息，之后创建一个buffer,再将webgl对象和当前创建的buffer地址绑定一起，bufferData方法就是往buffer地址中传入数组数据

绘制图形

上面的例子中都是绘制一个点，只不过这个点的size可以自定义设置

webgl.drawArrays(webgl.POINTS, 0, points.length / 4)

其中的drawArrays中的第一个参数指的是不同的绘制方式

参数类型

• gl.POINTS 点，绘制在坐标系内

• gl.LINES 线，分别是点1和点2的线，点3和点4的线...

• gl.LINE_STRIP 线，连接点1-点2-点3...

• gl.LINE_LOOP 线，连接点1-点2-点3-点1，点的首尾相连

• gl.TRIANGLES 三角形， 绘制在（点1，点2，点3）...

• gl.TRIANGLE_STRIP 三角带，第二个三角形和第一个三角形共享一条边

• gl.gl.TRIANGLE_FAN 三角扇

移动、旋转、缩放

const VSHADER_SOURCE = `
  attribute vec4 a_Position;
  uniform vec4 u_Translate;
  void main() {
     gl_Position = u_Translate + a_Position;
  }
 `
const u_Translate = gl.getUniformLocation(gl.program, 'u_Translate')
gl.uniform4f(u_Translate, 0.5, 0.5, 0.0, 0)

创建初始的坐标点

const u_Translate = gl.getUniformLocation(program, 'u_Translate');
// 定义顶点数据 
const positions = [ 0, 0, 0.5, 0, 0.5, 0.5, 0, 0.5, ];
// 将顶点数据写入缓冲区 
gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, new Float32Array(positions), gl.STATIC_DRAW);
// 启用属性并指定数据格式 
gl.enableVertexAttribArray(aPosition); 
gl.vertexAttribPointer(aPosition, 2, gl.FLOAT, false, 0, 0);
// 设置平移向量 
const translation = [0.5, 0.5]; // 将平移向量传递给uniform变量 
gl.uniform2fv(translationUniformLocation, translation); // 绘制图形 
gl.drawArrays(gl.TRIANGLE_FAN, 0, positions.length / 2);

u_Translate + a_Position为每一个分量相加得到一个新的vec4值。

自动旋转

定义顶点着色器:一个顶点的信息，然后可以设置旋转中心点的锚点，旋转的角度，和一个需要改变的颜色

const vertexShaderSource = `
  attribute vec2 a_position;
  uniform vec2 u_rotationCenter;
  uniform float u_angle;
  varying vec3 v_color;
  void main() {
    vec2 rotatedPosition = vec2(
      cos(u_angle) * (a_position.x - u_rotationCenter.x) - sin(u_angle) * (a_position.y - u_rotationCenter.y) + u_rotationCenter.x,
      sin(u_angle) * (a_position.x - u_rotationCenter.x) + cos(u_angle) * (a_position.y - u_rotationCenter.y) + u_rotationCenter.y
    );
    gl_Position = vec4(rotatedPosition, 0, 1);
    v_color = vec3(cos(u_angle), 3.14 - cos(u_angle), cos(u_angle));
}
`

这样在片元着色器中就需要

const fragmentShaderSource = `
  precision mediump float;
  varying vec3 v_color;
  void main() {
    gl_FragColor = vec4(v_color, 1);
  }
`

v_color属性是从顶点着色器中绑定而来的

// 设置旋转中心和旋转角度
const rotationCenter = [0.25, 0.25];
let angle = 0
function render() {
  // 更新旋转角度
  angle += 0.01
  if (angle === 3.1415926) {
    angle = 0
  }
  // 将旋转中心和旋转角度传递给uniform变量
  webgl.uniform2fv(rotationCenterUniformLocation, rotationCenter)
  webgl.uniform1f(angleUniformLocation, angle)
  draw()
  // 绘制图形
  webgl.drawArrays(webgl.TRIANGLE_FAN, 0, 4);
  // 请求浏览器调用下一帧动画
  requestAnimationFrame(render)
}
// 开始动画
render()

缩放

demo实现：根据滑动鼠标控制三角形中的缩放大小

代码实现

var vertexShaderSource = `
  attribute vec3 aVertexPosition;
  uniform float uScale;
  void main() {
    gl_Position = vec4(aVertexPosition * uScale, 1.0);
  }
`

顶点着色器中定义了uniform的变量uScale,比例因子，通过之后的代码中

const scaleUniformLocation = webgl.getUniformLocation(webgl.program, "uScale")
webgl.uniform1f(scaleUniformLocation, scale)

重新设置该变量的值 监听鼠标滑动事件

canvas.addEventListener("wheel", function (event: any) {
  scale += event.deltaY / 1000
})

补充说明

变换中主要用到是矩阵的知识，矩阵按储存方式分为按行矩阵和按列矩阵，而WebGL中主要是按列矩阵

那么使用矩阵可以 <新坐标> = <变换矩阵> * <旧坐标>

到此，相信大家对“WebGL绘制与变换使用的方法是什么”有了更深的了解，不妨来实际操作一番吧！这里是亿速云网站，更多相关内容可以进入相关频道进行查询，关注我们，继续学习！