WebGL顏色


在我們的所有先前的例子中,我們通過分配所希望的顏色值給 gl_FragColor 變數應用於顏色的物件。除此之外,我們可以為每個頂點定義顏色 - 就像頂點坐標和索引。本章以一個例子來說明WebGL如何使用顏色應用到一個四邊形。


應用顏色

要應用的顏色,必須為每個頂點使用RGB值定義顏色,在 JavaScript 陣列。可以分配相同的值,所有頂點有一個唯一的顏色的物件。定義顏色後,必須建立一個顏色緩衝區並在其中儲存這些值,並關聯到頂點著色器的屬性。
在頂點著色器,隨著坐標屬性(儲存頂點的位置),我們定義一個屬性和具有變化來處理顏色。
顏色屬性儲存每頂點的顏色值,不同的是作為輸入傳遞到片段著色器變數。因此,我們要的顏色值賦值到變化。
在片段著色器,將儲存該顏色值的變化分配給 gl_FragColor,它儲存物件的最終顏色。

應用顏色步驟

下面的步驟是用來建立一個WebGL應用程式繪製四邊形和渲染它。
第1步 - 準備Canvas和獲取WebGL渲染上下文
在此步驟中,我們使用getContext()得到 WebGL 渲染上下文物件。
第2步 - 定義幾何並將其儲存在緩衝區物件
正方形可以用兩個三角形來繪製。因此,在這個例子中,我們提供的頂點兩個三角形(具有一個公共邊緣)和索引。由於我們想要將顏色對它應用,一個變數保持顏色值或也可以定義顏色值,為每個(紅,藍,綠,和粉紅色)並被分配給它。
var vertices = [
   -0.5,0.5,0.0,
   -0.5,-0.5,0.0, 
   0.5,-0.5,0.0,
   0.5,0.5,0.0 
];

var colors = [ 0,0,1, 1,0,0, 0,1,0, 1,0,1,];

indices = [3,2,1,3,1,0]; 
第3步 - 建立和編譯著色器程式
在這一步中,你需要編寫的頂點著色器和片段著色器程式,編譯它們,並通過連線這兩個程式將建立一個合併程式。
  • 頂點著色器- 在程式的頂點著色器,我們定義向量的屬性來儲存三維坐標(位置)以及每個頂點的顏色。一個變化的變數宣告為從頂點著色與片段著色器傳遞的顏色值。最後,儲存在色彩屬性的值被分配。
var vertCode = 'attribute vec3 coordinates;'+
   'attribute vec3 color;'+
   'varying vec3 vColor;'+
	
   'void main(void) {' +
      ' gl_Position = vec4(coordinates, 1.0);' +
      'vColor = color;'+
   '}';
  • 片段著色器- 在片段著色器,我們分配 varying 到 gl_FragColor 變數。
var fragCode = 'precision mediump float;'+
   'varying vec3 vColor;'+
   'void main(void) {'+
      'gl_FragColor = vec4(vColor, 1.);'+
   '}';
第4步 - 與緩衝區物件相關聯著色器程式
在這一步,我們關聯緩衝器物件和著色器程式。
第5步 - 繪製所需的物件
由於我們使用索引繪製兩個三角形形成一個四邊形,我們將使用 drawElements()方法。在方法我們必須傳遞索引的數量。 indices.length 的值表示索引的數量。
gl.drawElements(gl.TRIANGLES, indices.length, gl.UNSIGNED_SHORT,0);

範例 - 應用顏色

下面的程式演示了WebGL應用程式如何繪製一個四邊形,並渲染它。
<!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,
            0.5,0.5,0.0
         ];

         var colors = [0,0,1, 1,0,0, 0,1,0, 1,0,1,];
         
         indices = [3,2,1,3,1,0];
         
         // 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);

         // Create an empty buffer object and store Index data
         var Index_Buffer = gl.createBuffer();
         gl.bindBuffer(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, Index_Buffer);
         gl.bufferData(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, new Uint16Array(indices), gl.STATIC_DRAW);
         gl.bindBuffer(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, null);

         // Create an empty buffer object and store color data
         var color_buffer = gl.createBuffer ();
         gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, color_buffer);
         gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, new Float32Array(colors), gl.STATIC_DRAW);

         /*======================= Shaders =======================*/
         
         // vertex shader source code
         var vertCode = 'attribute vec3 coordinates;'+
            'attribute vec3 color;'+
            'varying vec3 vColor;'+
            'void main(void) {' +
               ' gl_Position = vec4(coordinates, 1.0);' +
               'vColor = color;'+
            '}';
            
         // Create a vertex shader object
         var vertShader = gl.createShader(gl.VERTEX_SHADER);

         // Attach vertex shader source code
         gl.shaderSource(vertShader, vertCode);

         // Compile the vertex shader
         gl.compileShader(vertShader);


         // fragment shader source code
         var fragCode = 'precision mediump float;'+
            'varying vec3 vColor;'+
            'void main(void) {'+
               'gl_FragColor = vec4(vColor, 1.);'+
            '}';
            
         // Create fragment shader object
         var fragShader = gl.createShader(gl.FRAGMENT_SHADER);

         // Attach fragment shader source code
         gl.shaderSource(fragShader, fragCode);

         // Compile the fragmentt shader
         gl.compileShader(fragShader);

         // Create a shader program object to
         // store the combined shader program
         var shaderProgram = gl.createProgram();

         // Attach a vertex shader
         gl.attachShader(shaderProgram, vertShader);

         // Attach a fragment shader
         gl.attachShader(shaderProgram, fragShader);

         // Link both the programs
         gl.linkProgram(shaderProgram);

         // Use the combined shader program object
         gl.useProgram(shaderProgram);

         /* ======== Associating shaders to buffer objects =======*/

         // Bind vertex buffer object
         gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, vertex_buffer);

         // Bind index buffer object
         gl.bindBuffer(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, Index_Buffer);

         // Get the attribute location
         var coord = gl.getAttribLocation(shaderProgram, "coordinates");

         // point an attribute to the currently bound VBO
         gl.vertexAttribTutorialser(coord, 3, gl.FLOAT, false, 0, 0);

         // Enable the attribute
         gl.enableVertexAttribArray(coord);

         // bind the color buffer
         gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, color_buffer);
         
         // get the attribute location
         var color = gl.getAttribLocation(shaderProgram, "color");
 
         // point attribute to the volor buffer object
         gl.vertexAttribTutorialser(color, 3, gl.FLOAT, false,0,0) ;
 
         // enable the color attribute
         gl.enableVertexAttribArray(color);

         /*============Drawing the Quad====================*/

         // Clear the canvas
         gl.clearColor(0.5, 0.5, 0.5, 0.9);

         // Enable the depth test
         gl.enable(gl.DEPTH_TEST);

         // Clear the color buffer bit
         gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT);

         // Set the view port
         gl.viewport(0,0,canvas.width,canvas.height);

         //Draw the triangle
         gl.drawElements(gl.TRIANGLES, indices.length, gl.UNSIGNED_SHORT,0);

      </script>
      
   </body>
</html>

這將產生以下結果 -