Учебники

WebGL — Перевод

Январь 19, 2019

До сих пор мы обсуждали, как рисовать различные формы и применять к ним цвета с помощью WebGL. Здесь, в этой главе, мы возьмем пример, чтобы показать, как перевести треугольник.

Перевод

Перевод — одно из аффинных преобразований, предоставляемых WebGL. Используя перевод, мы можем переместить треугольник (любой объект) на плоскости XYZ. Предположим, у нас есть треугольник [a, b, c], и мы хотим переместить треугольник в положение, которое составляет 5 единиц к положительной оси X и 3 единицы к положительной оси Y. Тогда новые вершины будут [a + 5, b + 3, c + 0]. Это означает, что для перевода треугольника нам нужно добавить расстояния перемещения, скажем, tx, ty, tz к каждой вершине.

Поскольку это операция для каждой вершины, мы можем перенести ее в программу вершинного шейдера.

В вершинном шейдере, наряду с атрибутом, координатами (которые содержат позиции вершин), мы определяем равномерную переменную, которая содержит расстояния перемещения (x, y, z). Позже мы добавим эту равномерную переменную в переменную координат и присвоим результат переменной gl_Position .

Примечание. Так как вершинный шейдер будет запускаться на каждой вершине, все вершины треугольника будут переведены.

Шаги по переводу треугольника

Следующие шаги необходимы для создания приложения WebGL, чтобы нарисовать треугольник и затем перевести его в новую позицию.

Шаг 1. Подготовьте холст и получите контекст рендеринга WebGL

На этом шаге мы получаем объект контекста рендеринга WebGL, используя getContext () .

Шаг 2 — Определите геометрию и сохраните ее в буферных объектах

Поскольку мы рисуем треугольник, мы должны пропустить три вершины треугольника и сохранить их в буферах. 

var vertices = [ -0.5,0.5,0.0, -0.5,-0.5,0.0, 0.5,-0.5,0.0, ];

Шаг 3 — Создание и компиляция шейдерных программ

На этом этапе вам нужно написать программы вершинного шейдера и фрагментного шейдера, скомпилировать их и создать объединенную программу, соединив эти две программы.

  • Вершинный шейдер — В вершинном шейдере программы мы определяем векторный атрибут для хранения трехмерных координат. Наряду с этим, мы определяем унифицированную переменную для хранения расстояний перевода, и, наконец, мы добавляем эти два значения и присваиваем ее gl_position, которая содержит конечную позицию вершин.

Вершинный шейдер — В вершинном шейдере программы мы определяем векторный атрибут для хранения трехмерных координат. Наряду с этим, мы определяем унифицированную переменную для хранения расстояний перевода, и, наконец, мы добавляем эти два значения и присваиваем ее gl_position, которая содержит конечную позицию вершин. 

var vertCode =
   'attribute vec4 coordinates;' +
   'uniform vec4 translation;'+
   'void main(void) {' +
      ' gl_Position = coordinates + translation;' +
   '}';

  • Фрагментный шейдер. В фрагментном шейдере мы просто назначаем цвет фрагмента переменной gl_FragColor.

Фрагментный шейдер. В фрагментном шейдере мы просто назначаем цвет фрагмента переменной gl_FragColor. 

var fragCode = 'void main(void) {' +' gl_FragColor = vec4(1, 0.5, 0.0, 1);' +'}';

Шаг 4 — Связать шейдерные программы с объектами буфера

На этом этапе мы связываем объекты буфера с программой шейдера.

Шаг 5 — Рисование необходимого объекта

Поскольку мы рисуем треугольник с помощью индексов, мы будем использовать метод drawArrays () . Для этого метода мы должны передать количество вершин / элементов, которые необходимо рассмотреть. Поскольку мы рисуем треугольник, мы передадим 3 в качестве параметра. 

gl.drawArrays(gl.TRIANGLES, 0, 3);

Пример — перевести треугольник

В следующем примере показано, как перевести треугольник на плоскости XYZ.

Live Demo 

<!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>

Если вы запустите этот пример, он выдаст следующий вывод:

46
Share: