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,我们将举例说明如何翻译三角形.

翻译

翻译是其中一个 WebGL提供的仿射变换.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],我们想要将三角形移动到朝向正X轴为5个单位且朝向正Y轴为3个单位的位置.然后新的顶点将是[a + 5,b + 3,c + 0].这意味着,要转换三角形,我们需要将平移距离(例如tx,ty,tz)添加到每个顶点.

因为它是每顶点操作, 我们可以在顶点着色器程序中进行它.

在顶点着色器中,连同属性坐标(保持顶点位置) ,我们定义一个保持平移距离(x,y,z)的统一变量.稍后,我们将此统一变量添加到坐标变量,并将结果分配给 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.

翻译三角形的步骤

以下步骤需要创建一个WebGL应用程序来绘制一个三角形,然后将其转换为一个新位置.

步骤1 : 去;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.

第2步和第2步;定义几何并将其存储在缓冲区对象中


由于我们绘制三角形,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步和第3步;创建和编译着色器程序

在此步骤中,您需要编写顶点着色器和片段着色器程序,编译它们,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,我们定义了一个矢量属性来存储3D坐标.与此同时,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 ,它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,我们只是将片段颜色分配给变量gl_FragColor.var 

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

在此步骤中,我们将缓冲区对象与着色器程序相关联.

第5步 : 绘制必需对象

由于我们使用索引绘制三角形,我们将使用方法 drawArrays().对于这种方法,我们必须传递要考虑的顶点/元素的数量.由于我们绘制一个三角形,我们将传递3作为参数.

gl.drawArrays(gl.TRIANGLES, 0, 3);

示例 - 翻译三角形

以下示例显示如何在xyz平面上翻译三角形.

<!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>