WebGL简明教程之：【2】使用缓冲区绘制三角形

纯色三角形

我们首先借助缓冲区绘制一个三角形：

完整的代码如下：

<canvas width=200 height=200 style="outline:1px solid gray;">
    非常抱歉，您的浏览器不支持canvas!
</canvas>

<!-- 顶点着色器 -->
<script type='x-shader/x-vertex' id='vs'>
    attribute vec4 a_position;
    void main(){
        gl_Position=a_position;
    }
</script>

<!-- 片段着色器 -->
<script type='x-shader/x-fragment' id='fs'>
    precision mediump float;
    uniform vec4 u_color;
    void main(){
        gl_FragColor=u_color;
    }
</script>

<script>
    var gl = document.getElementsByTagName('canvas')[0].getContext('webgl');

    var loadShader = function (type, source) {
        var shader = gl.createShader(type);
        gl.shaderSource(shader, source);
        gl.compileShader(shader);
        return shader;
    };

    var vertexShader = loadShader(gl.VERTEX_SHADER, document.getElementById('vs').innerHTML),
        fragmentShader = loadShader(gl.FRAGMENT_SHADER, document.getElementById('fs').innerHTML);

    var glProgram = gl.createProgram();
    gl.attachShader(glProgram, vertexShader);
    gl.attachShader(glProgram, fragmentShader);
    gl.linkProgram(glProgram);
    gl.useProgram(glProgram);

    // 设置三角形的颜色（红色）
    var u_color = gl.getUniformLocation(glProgram, 'u_color');
    gl.uniform4f(u_color, 1, 0, 0, 1);

    // 创建缓冲区
    var buffer = gl.createBuffer();

    // 把缓冲区对象绑定到目标
    gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, buffer);

    // 准备好点的数据
    var data = new Float32Array([
        -0.7, -0.7, 0,
        0.7, -0.7, 1,
        0, 0.7, 0
    ]);

    // 写入数据到缓冲区
    gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, data, gl.STATIC_DRAW);

    // 获取变量位置
    var a_position = gl.getAttribLocation(glProgram, "a_position");

    // 把缓冲区对象分配给目标变量
    gl.vertexAttribPointer(a_position, 3, gl.FLOAT, false, data.BYTES_PER_ELEMENT * 3, 0);

    // 连接目标对象和缓冲区对象
    gl.enableVertexAttribArray(a_position);

    // 绘制一个三角形
    gl.drawArrays(gl.TRIANGLES, 0, 3);

</script>

接着，我们将来解读上面这段代码。

着色器

三角形一共有3个点，因此不能再写死了，需要定义变量使用缓冲区进行传递，顶点着色器修改如下：

attribute vec4 a_position;
void main(){
    gl_Position=a_position;
}

虽然三角形是纯色的，颜色可以写死，不过我们想演示一下如何通过变量设置颜色，因此片元着色器也进行修改：

precision mediump float;
uniform vec4 u_color;
void main(){
    gl_FragColor=u_color;
}

设置单个颜色

和点不同，颜色就一个值，无需借助缓冲区，比较简单，我们先看下具体代码：

var u_color = gl.getUniformLocation(glProgram, 'u_color');
gl.uniform4f(u_color, 1, 0, 0, 1);

颜色值是rgba(1,0,0,1)，也就是不透明的红色。

借助缓冲区设置点

首先，准备好缓冲区对象：

var buffer = gl.createBuffer();
gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, buffer);

然后，准备好数据，并写入缓冲区中：

var data = new Float32Array([
    -0.7, -0.7, 0,
    0.7, -0.7, 1,
    0, 0.7, 0
]);

gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, data, gl.STATIC_DRAW);

最后，把缓冲区中的数据分配给点变量a_position即可：

var a_position = gl.getAttribLocation(glProgram, "a_position");
gl.vertexAttribPointer(a_position, 3, gl.FLOAT, false, data.BYTES_PER_ELEMENT * 3, 0);
gl.enableVertexAttribArray(a_position);

绘制

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

如此，一个红色的三角形就画好了。那么，既然点可以传递3个，可不可以每个点的颜色也可以不一样？当然可以了。

渐变色三角形

现在，我们再把这个三角形变成渐变色的，先看看最终效果：

同样的，先看看完整代码，后续我们一一进行必要的解释：

<canvas width=200 height=200 style="outline:1px solid gray;">
    非常抱歉，您的浏览器不支持canvas!
</canvas>

<!-- 顶点着色器 -->
<script type='x-shader/x-vertex' id='vs'>
    attribute vec4 a_position;
    attribute vec4 a_color;
    varying vec4 v_color;
    void main(){
        gl_Position=a_position;
        v_color=a_color;
    }
</script>

<!-- 片段着色器 -->
<script type='x-shader/x-fragment' id='fs'>
    precision mediump float;
    varying vec4 v_color;
    void main(){
        gl_FragColor=v_color;
    }
</script>

<script>
    var gl = document.getElementsByTagName('canvas')[0].getContext('webgl');

    var loadShader = function (type, source) {
        var shader = gl.createShader(type);
        gl.shaderSource(shader, source);
        gl.compileShader(shader);
        return shader;
    };

    var vertexShader = loadShader(gl.VERTEX_SHADER, document.getElementById('vs').innerHTML),
        fragmentShader = loadShader(gl.FRAGMENT_SHADER, document.getElementById('fs').innerHTML);

    var glProgram = gl.createProgram();
    gl.attachShader(glProgram, vertexShader);
    gl.attachShader(glProgram, fragmentShader);
    gl.linkProgram(glProgram);
    gl.useProgram(glProgram);

    var buffer = gl.createBuffer();
    gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, buffer);

    // 准备好点的数据
    var data = new Float32Array([
        -0.7, -0.7, 0, 1, 0, 0,
        0.7, -0.7, 1, 0, 1, 0,
        0, 0.7, 0, 0, 0, 1
    ]);

    // 写入数据到缓冲区
    gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, data, gl.STATIC_DRAW);

    // 点的位置
    var a_position = gl.getAttribLocation(glProgram, "a_position");
    gl.vertexAttribPointer(a_position, 3, gl.FLOAT, false, data.BYTES_PER_ELEMENT * 6, 0);
    gl.enableVertexAttribArray(a_position);

    // 点的颜色
    var a_color = gl.getAttribLocation(glProgram, "a_color");
    gl.vertexAttribPointer(a_color, 3, gl.FLOAT, false, data.BYTES_PER_ELEMENT * 6, data.BYTES_PER_ELEMENT * 3);
    gl.enableVertexAttribArray(a_color);

    // 绘制一个三角形
    gl.drawArrays(gl.TRIANGLES, 0, 3);

</script>

使用缓冲区设置点的颜色

着色器

只有顶点着色器可以传递多个数据，因此，需要先改造顶点着色器后通过管道实现：

attribute vec4 a_position;
attribute vec4 a_color;
varying vec4 v_color;
void main(){
    gl_Position=a_position;
    v_color=a_color;
}

然后，片段着色器借助桥梁进行接收：

precision mediump float;
varying vec4 v_color;
void main(){
    gl_FragColor=v_color;
}

这里的varying类型的变量就相当于桥梁，当然，桥梁可以有多个。

借助缓冲区设置颜色

点的设置和之前一样，我们只需要修改一下点颜色的设置即可：

var a_color = gl.getAttribLocation(glProgram, "a_color");
gl.vertexAttribPointer(a_color, 3, gl.FLOAT, false, data.BYTES_PER_ELEMENT * 6, data.BYTES_PER_ELEMENT * 3);
gl.enableVertexAttribArray(a_color);

余下的，就和之前一样了。