WEBGL学习【七】画布绘图

主要是对WEBGL的绘图部分进行了进一步加强的认识和理解

<!DOCTYPE HTML>

<html lang="en">

<head>

    <title>WEBGL高级编程----绘制六边形</title>

    <meta charset="utf-8">

    <script id="shader-vs" type="x-shader/x-vertex">

      attribute vec3 aVertexPosition;

      attribute vec4 aVertexColor;

      varying vec4 vColor;

      void main() {

        vColor = aVertexColor;

        gl_Position = vec4(aVertexPosition, 1.0);

      }

    </script>

    <script id="shader-fs" type="x-shader/x-fragment">

      precision mediump float;

      varying vec4 vColor;

      void main() {

        gl_FragColor = vColor;

      }

    </script>

    <!--引入我的库文件-->

    <script src="./lib/webgl-debug.js"></script>

    <script type="text/javascript">

        var gl;

        var canvas;

        var shaderProgram;

        //六边形顶点缓冲区

        var hexagonVertexBuffer;

        //坐标系缓冲区

        var xyCordBuffer;

        //三角形顶点位置缓冲区

        var triangleVertexBuffer;

        var triangleVertexBufferTwo;

        //三角形颜色缓冲区

        var triangleVertexColorBuffer;

        //三角形带1

        var stripVertexBuffer;

        //创建我的上下文句柄

        function createGLContext(canvas) {

            var names = ["webgl", "experimental-webgl"];

            var context = null;

            for (var i = 0; i < names.length; i++) {

                try {

                    context = canvas.getContext(names[i]);

                } catch (e) {

                }

                if (context) {

                    break;

                }

            }

            if (context) {

                context.viewportWidth = canvas.width;

                context.viewportHeight = canvas.height;

            } else {

                alert("Failed to create WebGL context!");

            }

            return context;

        }

        //从JavaScript代码中通过DOM加载着色器

        function loadShaderFromDOM(id) {

            var shaderScript = document.getElementById(id);

            // If we don't find an element with the specified id

            // we do an early exit

            if (!shaderScript) {

                return null;

            }

            // Loop through the children for the found DOM element and

            // build up the shader source code as a string

            var shaderSource = "";

            var currentChild = shaderScript.firstChild;

            while (currentChild) {

                if (currentChild.nodeType == 3) { // 3 corresponds to TEXT_NODE

                    shaderSource += currentChild.textContent;

                }

                currentChild = currentChild.nextSibling;

            }

            var shader;

            if (shaderScript.type == "x-shader/x-fragment") {

                shader = gl.createShader(gl.FRAGMENT_SHADER);

            } else if (shaderScript.type == "x-shader/x-vertex") {

                shader = gl.createShader(gl.VERTEX_SHADER);

            } else {

                return null;

            }

            gl.shaderSource(shader, shaderSource);

            gl.compileShader(shader);

            if (!gl.getShaderParameter(shader, gl.COMPILE_STATUS)) {

                alert(gl.getShaderInfoLog(shader));

                return null;

            }

            return shader;

        }

        //设置我的着色器

        function setupShaders() {

            var vertexShader = loadShaderFromDOM("shader-vs");

            var fragmentShader = loadShaderFromDOM("shader-fs");

            shaderProgram = gl.createProgram();

            gl.attachShader(shaderProgram, vertexShader);

            gl.attachShader(shaderProgram, fragmentShader);

            gl.linkProgram(shaderProgram);

            if (!gl.getProgramParameter(shaderProgram, gl.LINK_STATUS)) {

                alert("Failed to setup shaders");

            }

            gl.useProgram(shaderProgram);

            shaderProgram.vertexPositionAttribute = gl.getAttribLocation(shaderProgram, "aVertexPosition");

            shaderProgram.vertexColorAttribute = gl.getAttribLocation(shaderProgram, "aVertexColor");

            gl.enableVertexAttribArray(shaderProgram.vertexPositionAttribute);

        }

        //设置我的缓冲区

        function setupBuffers() {

            //创建六边形

            hexagonVertexBuffer = gl.createBuffer();

            gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, hexagonVertexBuffer);

            var hexagonVertices = [

                -0.3, 0.6, 0.0, //v0

                -0.4, 0.8, 0.0, //v1

                -0.6, 0.8, 0.0, //v2

                -0.7, 0.6, 0.0, //v3

                -0.6, 0.4, 0.0, //v4

                -0.4, 0.4, 0.0, //v5

                -0.3, 0.6, 0.0, //v6

            ];

            gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, new Float32Array(hexagonVertices), gl.STATIC_DRAW);

            hexagonVertexBuffer.itemSize = 3;

            hexagonVertexBuffer.numberOfItems = 7;

            //绘制一个坐标系

            xyCordBuffer = gl.createBuffer();

            gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, xyCordBuffer);

            var xyCordVertices = [

                -1.0, 0.0, 0.0,

                1.0, 0.0, 0.0,

                0.0, -1.0, 0.0,

                0.0, 1.0, 0.0

            ];

            gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, new Float32Array(xyCordVertices), gl.STATIC_DRAW);

            xyCordBuffer.itemSize = 3;

            xyCordBuffer.numberOfItems = 4;

            //绘制一个三角形

            triangleVertexBuffer = gl.createBuffer();

            gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, triangleVertexBuffer);

            var triangleVertices = [

                0.3, 0.4, 0.0, //v0

                0.7, 0.4, 0.0, //v1

                0.5, 0.8, 0.0, //v2

            ];

            gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, new Float32Array(triangleVertices), gl.STATIC_DRAW);

            triangleVertexBuffer.itemSize = 3;

            triangleVertexBuffer.numberOfItems = 3;

            //绘制一个三角形

            triangleVertexBufferTwo = gl.createBuffer();

            gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, triangleVertexBufferTwo);

            var triangleVerticesTwo = [

                0.0, 0.2, 0.0, //v0

                -0.2, -0.2, 0.0, //v1

                0.2, -0.2, 0.0, //v2

            ];

            gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, new Float32Array(triangleVerticesTwo), gl.STATIC_DRAW);

            triangleVertexBufferTwo.itemSize = 3;

            triangleVertexBufferTwo.numberOfItems = 3;

            //创建三角形颜色数组

            triangleVertexColorBuffer = gl.createBuffer();

            gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, triangleVertexColorBuffer);

            var colors = [

                1.0, 0.0, 0.0, 1.0, //v0

                0.0, 1.0, 0.0, 1.0, //v1

                0.0, 0.0, 1.0, 1.0  //v2

            ];

            gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, new Float32Array(colors), gl.STATIC_DRAW);

            triangleVertexColorBuffer.itemSize = 4;

            triangleVertexColorBuffer.numberOfItems = 3;

            //绘制一个三角形带1

            stripVertexBuffer = gl.createBuffer();

            gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, stripVertexBuffer);

            //绘制两条

            var stripVertices = [

                -0.5, 0.2, 0.0, //v0

                -0.4, 0.0, 0.0, //v1

                -0.3, 0.2, 0.0, //v2

                -0.2, 0.0, 0.0, //v3

                -0.1, 0.2, 0.0, //v4

                0.0, 0.0, 0.0, //v5

                0.1, 0.2, 0.0, //v6

                0.2, 0.0, 0.0, //v7

                0.3, 0.2, 0.0, //v8

                0.4, 0.0, 0.0, //v9

                0.5, 0.2, 0.0, //v10

                // start second strip

                -0.5, -0.3, 0.0, //v11

                -0.4, -0.5, 0.0, //v12

                -0.3, -0.3, 0.0, //v13

                -0.2, -0.5, 0.0, //v14

                -0.1, -0.3, 0.0, //v15

                0.0, -0.5, 0.0, //v16

                0.1, -0.3, 0.0, //v17

                0.2, -0.5, 0.0, //v18

                0.3, -0.3, 0.0, //v19

                0.4, -0.5, 0.0, //v20

                0.5, -0.3, 0.0  //v21

            ];

            gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, new Float32Array(stripVertices), gl.STATIC_DRAW);

            stripVertexBuffer.itemSize = 3;

            stripVertexBuffer.numberOfItems = 22;

            //创建三角形条带缓冲区（元素数组缓冲）

            stripElementBuffer = gl.createBuffer();

            gl.bindBuffer(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, stripElementBuffer);

            //注意顶点索引的数量与【组绕顺序】有关，默认是逆时针方向为正方向

            //【记住：如果三角形数量为奇数，就必须增加三个索引，从而会出现5个退化三角形；

            //      如果三角形数量为偶数，就必须增加两个索引， 从而会出现4个退化三角形；

            //      否则，就会出现组绕三角形的逆时针/顺时针混乱的问题【记住了嘛？】

            // 】

            var indices = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,

                10, 11, 11,// 3 extra indices for the degenerate triangles（这里共计有五个退化了的三角形）

                11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21];

            gl.bufferData(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, new Uint16Array(indices), gl.STATIC_DRAW);

            stripElementBuffer.numberOfItems = 25;

        }

        //绘图函数

        function draw() {

            //设置视口，清空深度缓存

            gl.viewport(0, 0, gl.viewportWidth, gl.viewportHeight);

            gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT);

            // Draw the hexagon

            // We disable the vertex attrib array since we want to use a

            // constant color for all vertices in the hexagon

            //将顶点的颜色设置为一个常量

            gl.disableVertexAttribArray(shaderProgram.vertexColorAttribute);

            //将顶点颜色设置为黑色

            gl.vertexAttrib4f(shaderProgram.vertexColorAttribute, 0.0, 0.0, 1.0, 1.0);

            //把六边形的坐标传给顶点着色器

            gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, hexagonVertexBuffer);

            gl.vertexAttribPointer(shaderProgram.vertexPositionAttribute,

                hexagonVertexBuffer.itemSize, gl.FLOAT, false, 0, 0);

            //绘制首尾相连的图形

            gl.drawArrays(gl.LINE_STRIP, 0, hexagonVertexBuffer.numberOfItems);

            //开始传值到顶点着色器

            gl.disableVertexAttribArray(shaderProgram.vertexColorAttribute);

            //这里可以给我的坐标系指定一个常量颜色（红色）

            gl.vertexAttrib4f(shaderProgram.vertexColorAttribute, 1.0, 0.0, 0.0, 1.0);

            gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, xyCordBuffer);

            gl.vertexAttribPointer(shaderProgram.vertexPositionAttribute,

                xyCordBuffer.itemSize, gl.FLOAT, false, 0, 0);

            gl.drawArrays(gl.LINES, 0, xyCordBuffer.numberOfItems);

            //绘制三角形(如果要从一个颜色数组去设置顶点的颜色这里需要开启，如果要通过常量去设置颜色，这里就需要关闭)

            gl.disableVertexAttribArray(shaderProgram.vertexColorAttribute);

            gl.vertexAttrib4f(shaderProgram.vertexColorAttribute, 0.0, 1.0, 0.0, 1.0);

            gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, triangleVertexBuffer);

            //每一个位置信息需要triangleVertexBuffer.itemSize个参数信息来表示

            gl.vertexAttribPointer(shaderProgram.vertexPositionAttribute,

                triangleVertexBuffer.itemSize, gl.FLOAT, false, 0, 0);

            gl.drawArrays(gl.TRIANGLES, 0, triangleVertexBuffer.numberOfItems);

            //再次绘制一个三角形（用颜色数组来绘制）

            gl.enableVertexAttribArray(shaderProgram.vertexColorAttribute);

            //传递顶点位置

            gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, triangleVertexBufferTwo);

            gl.vertexAttribPointer(shaderProgram.vertexPositionAttribute,

                triangleVertexBufferTwo.itemSize, gl.FLOAT, false, 0, 0);

            //传递顶点颜色

            gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, triangleVertexColorBuffer);

            gl.vertexAttribPointer(shaderProgram.vertexColorAttribute,

                triangleVertexColorBuffer.itemSize, gl.FLOAT, false, 0, 0);

            gl.drawArrays(gl.TRIANGLES, 0, triangleVertexBuffer.numberOfItems);

            //开始绘制三角形带1

            /*gl.disableVertexAttribArray(shaderProgram.vertexColorAttribute);

            gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, stripVertexBuffer);

            gl.vertexAttribPointer(shaderProgram.vertexPositionAttribute,

                stripVertexBuffer.itemSize, gl.FLOAT, false, 0, 0);

            gl.vertexAttrib4f(shaderProgram.vertexColorAttribute, 1.0, 1.0, 0.0, 1.0);

            gl.drawArrays(gl.TRIANGLES, 0, stripVertexBuffer.numberOfItems);*/

            //begin to drawElements()

            //first put the vertexBuffer to the shader

            gl.disableVertexAttribArray(shaderProgram.vertexColorAttribute);

            gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, stripVertexBuffer);

            gl.vertexAttribPointer(shaderProgram.vertexPositionAttribute,

                stripVertexBuffer.itemSize, gl.FLOAT, false, 0, 0);

            gl.vertexAttrib4f(shaderProgram.vertexColorAttribute, 1.0, 1.0, 0.0, 1.0);

            gl.bindBuffer(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, stripElementBuffer);

            gl.drawElements(gl.TRIANGLE_STRIP, stripElementBuffer.numberOfItems, gl.UNSIGNED_SHORT, 0);

            //set the color of help line(black color )

            gl.vertexAttrib4f(shaderProgram.vertexColorAttribute, 1.0, 0.0, 0.0, 1.0);

            // Draw help lines to easier see the triangles

            // that build up the triangle-strip

            gl.drawArrays(gl.LINE_STRIP, 0, 11);

            gl.drawArrays(gl.LINE_STRIP, 11, 11);

        }

        function startup() {

            canvas = document.getElementById("myGLCanvas");

            gl = WebGLDebugUtils.makeDebugContext(createGLContext(canvas));

            setupShaders();

            setupBuffers();

            gl.clearColor(1.0, 1.0, 1.0, 1.0);

            //逆时针方向是前面

            gl.frontFace(gl.CW);

            //激活背面剔除功能

            gl.enable(gl.CULL_FACE);

            //WEBGL剔除背面三角形

            gl.cullFace(gl.FRONT);

            draw();

        }

    </script>

</head>

<body onload="startup();">

<canvas id="myGLCanvas" width="500" height="500" style="border: 2px solid springgreen;"></canvas>

</body>

</html>

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