WebGL - 翻译
到目前为止,我们讨论了如何使用 WebGL 绘制各种形状并在其中应用颜色。在本章中,我们将通过一个例子来展示如何平移三角形。
翻译
翻译是WebGL 提供的仿射变换之一。使用平移,我们可以在 xyz 平面上移动三角形(任何对象)。假设我们有一个三角形 [a, b, c],我们希望将三角形移动到向 X 轴正方向移动 5 个单位、向 Y 轴正方向移动 3 个单位的位置。那么新的顶点将是 [a+5, b+3, c+0]。这意味着,要平移三角形,我们需要将平移距离(例如 tx、ty、tz)添加到每个顶点。
由于它是逐顶点操作,因此我们可以在顶点着色器程序中携带它。
在顶点着色器中,除了属性坐标(保存顶点位置)之外,我们还定义了一个保存平移距离 (x,y,z) 的统一变量。随后,我们将这个uniform变量添加到坐标变量中,并将结果赋给gl_Position变量。
注意- 由于顶点着色器将在每个顶点上运行,因此三角形的所有顶点都将被平移。
平移三角形的步骤
需要执行以下步骤来创建 WebGL 应用程序来绘制三角形,然后将其平移到新位置。
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,我们定义一个统一变量来存储平移距离,最后,我们将这两个值相加并将其分配给gl_position来保存顶点的最终位置。
var vertCode = 'attribute vec4 coordinates;' + 'uniform vec4 translation;'+ 'void main(void) {' + ' gl_Position = coordinates + translation;' + '}';
片段着色器- 在片段着色器中,我们只需将片段颜色分配给变量 gl_FragColor。
var fragCode = 'void main(void) {' +' gl_FragColor = vec4(1, 0.5, 0.0, 1);' +'}';
步骤 4 - 将着色器程序关联到缓冲区对象
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,因此我们将使用方法drawArrays()。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 – 平移三角形
以下示例显示如何在 xyz 平面上平移三角形。
<!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(); //Create a new buffer gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, vertex_buffer); //bind it to the current buffer gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, new Float32Array(vertices), gl.STATIC_DRAW); // Pass the buffer data gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, null); /*========================Shaders============================*/ //vertex shader source code var vertCode = 'attribute vec4 coordinates;' + 'uniform vec4 translation;'+ 'void main(void) {' + ' gl_Position = coordinates + translation;' + '}'; //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); /* ===========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); /* ==========translation======================================*/ var Tx = 0.5, Ty = 0.5, Tz = 0.0; var translation = gl.getUniformLocation(shaderProgram, 'translation'); gl.uniform4f(translation, Tx, Ty, Tz, 0.0); /*=================Drawing the riangle and transforming it========================*/ 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 -