WebGL - 缩放
在本章中,我们将通过一个例子来演示如何使用WebGL修改三角形的比例。
缩放
缩放只不过是增加或减小对象的大小。例如,如果三角形的顶点大小为 [a,b,c],则顶点为 [2a, 2b, 2c] 的三角形的大小将是其大小的两倍。因此,要缩放三角形,必须将每个顶点乘以缩放因子。您还可以缩放特定顶点。
为了缩放三角形,在程序的顶点着色器中,我们创建一个统一矩阵并将坐标值与该矩阵相乘。随后,我们传递一个 4×4 对角矩阵,其对角位置(最后一个对角位置 1)具有 x、y、z 坐标的缩放因子。
所需步骤
创建用于缩放三角形的 WebGL 应用程序需要执行以下步骤。
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
由于我们正在绘制一个三角形,因此我们必须传递三角形的三个顶点,并将它们存储在缓冲区中。
var vertices = [ -0.5,0.5,0.0, -0.5,-0.5,0.0, 0.5,-0.5,0.0, ];
第 3 步 - 创建并编译着色器程序
在这一步中,您需要编写顶点着色器和片段着色器程序,对其进行编译,并通过链接这两个程序来创建组合程序。
顶点着色器- 在程序的顶点着色器中,我们定义一个向量属性来存储 3D 坐标。除此之外,我们定义一个统一矩阵来存储缩放因子,最后,我们将这两个值相乘并将其分配给gl_position来保存顶点的最终位置。
var vertCode =
'attribute vec4 coordinates;' +
'uniform mat4 u_xformMatrix;' +
'void main(void) {' +
' gl_Position = u_xformMatrix * coordinates;' +
'}';
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。
var fragCode = 'void main(void) {' +' gl_FragColor = vec4(1, 0.5, 0.0, 1);' +'}';
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起来。
第 5 步 - 绘制所需的对象
由于我们使用索引绘制三角形,因此我们使用drawArrays()方法。对于此方法,我们必须传递要考虑的顶点/元素的数量。由于我们正在绘制一个三角形,因此我们将传递 3 作为参数。
gl.drawArrays(gl.TRIANGLES, 0, 3);
示例 – 缩放三角形
以下示例展示了如何缩放三角形 -
<!doctype html>
<html>
<body>
<canvas width = "300" height = "300" id = "my_Canvas"></canvas>
<script>
/*=================Creating a canvas=========================*/
var canvas = document.getElementById('my_Canvas');
gl = canvas.getContext('experimental-webgl');
/*===========Defining and storing the geometry==============*/
var vertices = [
-0.5,0.5,0.0,
-0.5,-0.5,0.0,
0.5,-0.5,0.0,
];
//Create an empty buffer object and store vertex data
var vertex_buffer = gl.createBuffer();
gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, vertex_buffer);
gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, new Float32Array(vertices), gl.STATIC_DRAW);
gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, null);
/*========================Shaders============================*/
//Vertex shader source code
var vertCode =
'attribute vec4 coordinates;' +
'uniform mat4 u_xformMatrix;' +
'void main(void) {' +
' gl_Position = u_xformMatrix * coordinates;' +
'}';
//Create a vertex shader program object and compile it
var vertShader = gl.createShader(gl.VERTEX_SHADER);
gl.shaderSource(vertShader, vertCode);
gl.compileShader(vertShader);
//fragment shader source code
var fragCode =
'void main(void) {' +
' gl_FragColor = vec4(0.0, 0.0, 0.0, 0.1);' +
'}';
//Create a fragment shader program object and compile it
var fragShader = gl.createShader(gl.FRAGMENT_SHADER);
gl.shaderSource(fragShader, fragCode);
gl.compileShader(fragShader);
//Create and use combiened shader program
var shaderProgram = gl.createProgram();
gl.attachShader(shaderProgram, vertShader);
gl.attachShader(shaderProgram, fragShader);
gl.linkProgram(shaderProgram);
gl.useProgram(shaderProgram);
/*===================scaling==========================*/
var Sx = 1.0, Sy = 1.5, Sz = 1.0;
var xformMatrix = new Float32Array([
Sx, 0.0, 0.0, 0.0,
0.0, Sy, 0.0, 0.0,
0.0, 0.0, Sz, 0.0,
0.0, 0.0, 0.0, 1.0
]);
var u_xformMatrix = gl.getUniformLocation(shaderProgram, 'u_xformMatrix');
gl.uniformMatrix4fv(u_xformMatrix, false, xformMatrix);
/* ===========Associating shaders to buffer objects============*/
gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, vertex_buffer);
var coordinatesVar = gl.getAttribLocation(shaderProgram, "coordinates");
gl.vertexAttribPointer(coordinatesVar, 3, gl.FLOAT, false, 0, 0);
gl.enableVertexAttribArray(coordinatesVar);
/*=================Drawing the Quad========================*/
gl.clearColor(0.5, 0.5, 0.5, 0.9);
gl.enable(gl.DEPTH_TEST);
gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT);
gl.viewport(0,0,canvas.width,canvas.height);
gl.drawArrays(gl.TRIANGLES, 0, 3);
</script>
</body>
</html>
如果运行此示例,它将产生以下输出 -