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绘制二维图形(2D图形)
经过一下三个步骤
- 获取
- 向该元素强求二维图形的“绘图上下文”;
- 在绘图上下文上调用相应的绘图函数,以绘制二维图形;
简单js程序代码
//DrawRectangle.js
function(){
//获取<canvas>元素
var canvas = document.getElementById('example');//example是在html文件中定义的canvas元素的id;
if(!canvas){
console.log('Failed to review the <canvas> element');
return;
}
//获取绘制二维图形的绘图上下文
var ctx = canvas.getContext('2d');
//绘制蓝色矩形
ctx.fillSyle = 'rgba(0,0,255,1.0)';//设置填充颜色为蓝色,r:红;g:绿;b:蓝;a:透明度;
ctx.fillRect(120,10,150,150);//使用填充颜色填充矩形
}
简单html文件代码
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="utf-8" />
<title>Clear canvas</title>
</head>
<body onload="main()">
<canvas id="webgl" width="400" height="400">
Please use the browser supporting "canvas"
</canvas>
<script src="../lib/webgl-utils.js"></script>
<script src="../lib/webgl-debug.js"></script>
<script src="../lib/cuon-utils.js"></script>
<script src="HelloCanvas.js"></script>
</body>
</html>
其中onload="main()"表示在body执行结束之后执行main()函数,而main()函数在HelloCanvas文件中,因此这也是进入HelloCanvas文件的入口;
绘制实例(一个点)
和之前的以RGB的形式指定WebGL的背景色不一样,这里不能直接使用先指定绘图颜色再绘制的方式。WebGL依赖于一种新的方式成为着色器的绘图机制。
着色器分为以下两种:
1. 顶点着色器
var VSHADER_SOURCE=
'void main() {
' +
'gl_Position = vec4(0.0,0.0,0.0,1.0);
' +//设置坐标
'gl_PointSize = 10.0;
' +//设置尺寸
'}
';
- gl_position变量必须被赋值,且其数据类型是float型。gl_PointSize并不是必须的,若不赋值,着色器就会为其取默认值1.0。
- vec4表示的是齐次坐标。(x,y,z,w):x y z表示点的位置坐标,w为0时表示向量,w为1时表示点;
2. 片元着色器
var FSHADER_SOURCE=
'void main() {
' +
'gl_FragColor = vec4(1.0,0.0,0.0,1.0);
' +//设置颜色
'}
';
- 片元就类似于屏幕上的一个像素(严格说其包括像素的位置、颜色和其他信息)
- gl_FragColor变量是片元着色器唯一的内置变量,控制着像素在屏幕上的最终颜色。
在代码中,着色器程序是以字符串的形式“嵌入”在javascript文件中,在程序真正开始运行前它就已经设置好了。
初始化着色器
重要: WebGL程序包括运行在浏览器中的JavaScript和运行在WebGL系统的着色器程序这两个部分。
绘制操作
- 使用gl.drawArrays(gl.POINTS,0,1);来绘制各种图形
- 参数:mode-绘制方式(有gl.POINTS,gl.LINES,gl.TRIANGLES,gl.LINE_LOOP等等),first-指定从哪个顶点开始绘制(整数型),count-指定绘制需要用到多少个顶点(整数型)
- 程序调用gl.drawArray()时,着色器将被执行count次,每次处理一个顶点。一旦顶点着色器执行完后,片元着色器就会开始执行。
程序的执行流程
- 浏览器
- 执行加载js程序
- 执行WebGL的相关方法(顶点着色器、片元着色器,分别逐顶点、逐片元操作)
- 渲染到颜色缓冲区->显示在浏览器上。
main()函数的执行流程
- 获取
- 获取WebGL绘图上下文
- 初始化着色器(顶点、片元)
- 设置
- 清除
- 绘图
将位置信息从js程序中传给顶点着色器
-
使用attribute变量:传输的是那些与顶点相关的数据
-
使用uniform变量:传输的是那些对于所有顶点都相同的数据
使用attribute变量
-
在顶点着色器中,声明attribute变量;
var VSHADER_SOURCE= 'attribute vec4 a_Position; ' + 'void main() { ' + 'gl_Position = a_Position; ' +//设置坐标 'gl_PointSize = 10.0; ' +//设置尺寸 '} ';
attribute:存储限定符;
vec4:类型(数组)
a_Position:变量名
-
将attribute变量赋值给gl_Position变量;
//获取attribute变量的存储位置 var a_Position = gl.getAttributeLocation(gl.program,'a_Position'); if(a_Position < 0) { console.log('Failed to get the storage location of a_Position'); return; }
gl.program:程序对象(包括顶点着色器好片元着色器)
a_Position:想要获取处处地址的attribute变量的名称
-
向attribute变量传输数据;
//将顶点位置传输给attribute变量 gl.vertexAttrib3f(a_Position,0.0,0.0,0.0);
a_Position:attribute变量的存储地址
后三个参数:x、y、z坐标值
省略了w透明度分量,函数会默认将第四个分量设置为1.0。
使用uniform变量
改变点的颜色可以使用uniform变量实现
-
在片元着色器中准备uniform变量;
var FSHADER_SOURCE= 'precision mediump float; ' + 'uniform vec4 u_FragColor; ' +//uniform变量 'void main() { ' + 'gl_FragColor = vec4(1.0,0.0,0.0,1.0); ' +//设置颜色 '} ';
-
用这个uniform变量想gl_FragColor赋值;
//获取attribute变量的存储位置 var u_FragColor = gl.getUniformLocation(gl.program,'u_FragColor'); if(u_FragColor < 0) { console.log('Failed to get the storage location of u_FragColor'); return; }
-
将颜色数据从javascript传给uniform变量;
gl.uniform4f(u_FragColor,rgba[0],rgba[1],rgba[2],rgba[3]);
响应鼠标点击事件动态画点
- 在main()函数里面注册鼠标点击事件相应函数(匿名函数)。
//注册鼠标点击事件响应函数
canvas.onmousedown = function(ev) { click(ev,gl,canvas,a_Position); };
-
click函数完成了什么
- 获取鼠标点击的位置并存储在一个数组中;
- 清空
- 格局数组的每个元素,在响应的位置绘制点;
-
不能直接使用鼠标点击位置原因
- 鼠标点击位置是在“浏览器客户区”中的坐标,而不是在
将坐标从浏览器客户区坐标系下转换到canvas坐标系下
var x = ev.clientX; var y = ev.clientY; var rect = ev.target.getBoundingClientRect();
将坐标从canvas坐标系下转换到WebGL下
x = ((x - rect.left) - canvas.width/2)/(canvas.width/2);//<canvas>的中心点坐标是(canvas.height/2, canvas.width/2); y = (canvas.height/2 - (y - rect.top))/(canvas.height/2);