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学习WebGl基础知识（二）

news 来源：原创 2024/9/20 13:45:03

学习目标：

掌握WebGl基础知识

学习内容：

创建一个Webgl程序

创建三维上下文对象
创建顶点着色器和片元着色器
创建和编译顶点着色器和片元着色器
创建着色器程序对象
绘制图元

创建一个Webgl程序

1.第一步获取画布，创建三维上下文对象

<canvas class="canvas" width="500" height="500"></canvas><script>const canvas = document.querySelector('.canvas')const gl = canvas.getContext('webgl')
</script>

2.第二步创建顶点着色器和片元着色器

顶点着色器和片元着色器（两种方法，一种就是下面这样在script标签内通过type属性创建，第二种就是通过js的模版字符串创建）
方法一：

<!-- 顶点着色器 --><script id="vertex-shader" type="x-shader/x-vertex">attribute vec2 aPos;attribute vec2 aPos1;void main(){gl_PointSize = 10.0;vec2 newPos = aPos + aPos1;gl_Position = vec4(newPos, 0.0, 1.0);}</script><!-- 片元着色器 --><script id="fragment-shader" type="x-shader/x-fragment">void main(){gl_FragColor = vec4(1.0, 0.0, 0.0, 1.0);}</script><script>
// 获取着色器源码const vertexSource = document.getElementById('vertex-shader').innerTextconst fragmentSource = document.getElementById('fragment-shader').innerText
</script>

方法二：

<script>
// 定义顶点着色器
const vertexShaderSource = `attribute vec2 position;void main(){gl_Position = vec4(position, 0.0, 1.0);}
`
// 定义片元着色器
const fragmentShaderSource = `void main(){gl_FragColor = vec4(1.0, 0.0, 0.0, 1.0);}
`
</script>

attribute vec2 position;:声明了一个名为 position 的顶点属性，它是一个二维向量。
void main(){…}:顶点着色器的主函数，计算每个顶点的最终位置。
gl_Position = vec4(position, 0.0，1.0);:将顶点属性 position赋值给gl_Position，这是一个四维向量，表示顶点的最终位置。vec4(position, 0.0, 1.0)表示在二维空间中，顶点的z值为0.0,w值为1.0。
gl_FragColor = vec4(1.0,0.0,00,1.0);:将片元的颜色设置为红色，使用 vec4表示颜色，RGBA 分别为(1.0,0.0, 0.0, 1.0)。

3.第三步创建和编译顶点着色器和片元着色器

// 创建顶点着色器对象和片元着色器对象
const vertexShader = gl.createShader(gl.VERTEX_SHADER)
const fragmentShader = gl.createShader(gl.FRAGMENT_SHADER)
// 绑定着色器源码到对应着色器对象上
gl.shaderSource(vertexShader, vertexSource)
gl.shaderSource(fragmentShader, fragmentSource)
// 编译着色器源码
gl.compileShader(vertexShader)
gl.compileShader(fragmentShader)

gl.createShader(gl.VERTEX_SHADER);:创建一个顶点着色器对象。
gl.shaderSource(vertexShader, vertexShaderSource);:将顶点着色器源码绑定到顶点着色器对象。
gl.compileShader(vertexShader);:编译顶点着色器。

4.第四步创建着色器程序对象

// 创建程序对象
const program = gl.createProgram()
gl.attachShader(program, vertexShader)
gl.attachShader(program, fragmentShader)
gl.linkProgram(program);
gl.useProgram(program);

gl.createProgram();:创建一个着色器程序对象。
gl.attachShader(program, vertexShader);:将顶点着色器附加到着色器程序对象。
gl.attachShader(program, fragmentShader);:将片元着色器附加到着色器程序对象。
gl.linkProgram(program);:链接着色器程序对象，将顶点着色器和片元着色器链接成一个完整的可执行程序。
gl.useProgram(program);:告诉 WebGL使用这个着色器程序对象作为当前的渲染程序。

5.第五步绘制图元

// 绘制图元
gl.drawArrays(gl.POINTS, 0, 1)

gl.drawArrays(gl.POINTS, 0, 1);:从当前绑定的缓冲区中提取数据，根据指定的绘制模式进行绘制
gl.POINTS：指定绘制图元类型为一个点
0：从顶点数组的第一个点开始绘制
1：绘制一个点

运行结果
请添加图片描述

完整代码

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head><meta charset="UTF-8"><meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0"><title>第一个WebGL程序</title><style>canvas{border: 1px solid #ccc}</style>
</head>
<body><canvas class="canvas" width="500" height="500"></canvas><!-- 顶点着色器 --><script id="vertex-shader" type="x-shader/x-vertex">void main(){gl_PointSize = 10.0;gl_Position = vec4(0.5, 0.0, 0.0, 1.0);}</script><!-- 片段着色器 --><script id="fragment-shader" type="x-shader/x-fragment">void main(){gl_FragColor = vec4(1.0, 0.0, 0.0, 1.0);}</script><script>const canvas = document.querySelector('.canvas')const gl = canvas.getContext('webgl')// 创建顶点着色器和片元着色器const vertexShader = gl.createShader(gl.VERTEX_SHADER)const fragmentShader = gl.createShader(gl.FRAGMENT_SHADER)// 获取着色器源码const vertexSource = document.getElementById('vertex-shader').innerTextconst fragmentSource = document.getElementById('fragment-shader').innerText// 绑定着色器源码gl.shaderSource(vertexShader, vertexSource)gl.shaderSource(fragmentShader, fragmentSource)// 编译着色器源码gl.compileShader(vertexShader)gl.compileShader(fragmentShader)// 创建程序对象const program = gl.createProgram()gl.attachShader(program, vertexShader)gl.attachShader(program, fragmentShader)gl.linkProgram(program);gl.useProgram(program);// 绘制图元gl.drawArrays(gl.POINTS, 0, 1)</script>
</body>
</html>