WebGL平移


到目前為止,我們討論了如何繪製各種形狀和使用 WebGL 應用它們的顏色。在本章中,我們將舉個例子來說明如何平移一個三角形。


平移

平移是由 WebGL 提供的仿射變換之一。使用平移,我們可以繼續在XYZ平面三角形(任何物件)。假設我們有一個三角形[A,B,C],我們想的三角形移動到的位置上是5個單位向著X軸正和3個單位向正Y軸。然後將新的頂點。將[A +5,B +3,C +0]。這意味著,平移三角形,我們需要新增平移距離,比方說,tx, ty, tz 到每個頂點。
既然是每個頂點的操作,我們可以在頂點著色器程式實現它。
在頂點著色器,伴隨著屬性,坐標(持有頂點位置),我們定義了容納平移距離(X,Y,Z)變數。之來我們這個統一的變數新增到變數中的坐標和分配結果到gl_Position 變數。
註 - 由於頂點著色器將在每個頂點上執行,三角形的所有頂點將被平移。

轉換一個三角形步驟

下面的步驟是必需的,以建立一個WebGL的應用來繪製三角形,然後將其平移到一個新的位置。


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
因為我們畫一個三角形,我們必須通過三角形的三個頂點,並將它們儲存在緩衝區中。
var vertices = [ -0.5,0.5,0.0, -0.5,-0.5,0.0, 0.5,-0.5,0.0, ];
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,我們定義一個向量屬性來儲存三維坐標。除了它,我們定義儲存平移的距離一個統一變數,最後,我們新增這兩個值並將其分配給 gl_position 它儲存頂點的最終位置。
var vertCode =
   'attribute vec4 coordinates;' +
   'uniform vec4 translation;'+
   'void main(void) {' +
      ' gl_Position = coordinates + translation;' +
   '}';
  • 片段著色器 - 在片段著色器,我們只分配片段顏色變 gl_FragColor。
var fragCode = 'void main(void) {' +' gl_FragColor = vec4(1, 0.5, 0.0, 1);' +'}';
第4步 - 關聯著色器程式到緩衝區物件

在這一步,我們關聯著色器程式到緩衝器的物件。


第5步 - 繪製所需的物件
由於我們使用索引繪製三角形,我們將使用 drawArrays() 方法。該方法,我們必須通過被認為是對頂點/元件的數目。因為我們畫一個三角形,我們將通過傳遞 3 作為一個引數。
gl.drawArrays(gl.TRIANGLES, 0, 3);

範例 - 平移三角形

下面的例子演示了如何在 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.vertexAttribYiibaier(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>

這將產生以下結果 -