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WebGL基础教程：第一部分

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WebGL是一种基于OpenGL的浏览器内置3D渲染器，它可以让你在HTML5页面中直接显示3维内容。 在本教程中，我会介绍你使用此框架所需的所有基础内容。

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介绍

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开始学习之前，有几件事你是需要了解的。 WebGL是将3D内容渲染到HTML5的canvas元素上的一种JavaScript API。 它是利用"3D世界"中称为着色器的两种脚本来实现这一点的。 这两种着色器分别是：


  • 顶点着色器

  • 片元着色器


听到这些名词时也不要过于惊慌；它们只不过是"位置计算器"和"颜色选择器"的另一种说法罢了。 片元着色器容易理解；它只是告诉WebGL，模型上的指点定应该是什么颜色。 而顶点着色器解释起来就需要点技术了，不过基本上它起到将3维模型转变为2维坐标的作用。 因为所有的计算机显示器都是2维平面，当你在屏幕上看3维物体时，它们只不过是透视后的幻象。


如果你想完整地理解这个计算过程，你最好是问一个数学家，因为这个过程中用到了高级的4x4矩阵乘法，实在是有点超过我们这个"基础"教程的范围呀。 幸运的是，你并不需要知道它所有的工作原理，因为WebGL会处理背后大部分的细节。 那么，我们开始吧。


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第一步：设置WebGL

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WebGL有许多细微的设置，而且每次你要在屏幕画什么东西之前都要设置一遍。 为了节约时间，并使代码整洁一些，我们把所有"幕后"的代码包装成一个JavaScript对象，并存于一个独立的文件中。 现在我们要开始了，先创建一个新文件'WebGL.js'，并写入如下代码：

function WebGL(CID, FSID, VSID){
var canvas = document.getElementById(CID);
if(!canvas.getContext("webgl") && !canvas.getContext("experimental-webgl"))
alert("Your Browser Doesn't Support WebGL");
else
    {
this.GL = (canvas.getContext("webgl")) ? canvas.getContext("webgl") : canvas.getContext("experimental-webgl");

this.GL.clearColor(1.0, 1.0, 1.0, 1.0); // this is the color 
        this.GL.enable(this.GL.DEPTH_TEST); //Enable Depth Testing
        this.GL.depthFunc(this.GL.LEQUAL); //Set Perspective View
        this.AspectRatio = canvas.width / canvas.height;

//Load Shaders Here
    }
}

这个构造函数的参数是canvas无形的ID，以及两个着色器对象。 首先，我们要获得canvas元素，并确保它是支持WebGL的。 如果支持WebGL，我们就将WebGL上下文赋值给一个局部变量，称为"GL"。 清除颜色(clearColor)其实就是设置背景颜色，值得一提的是，WebGL中大部分参数的取值范围都是0.0到1.0，所以我们需要让通常的rgb值除以255。 所以，我们的示例中，1.0,1.0,1.0,1.0表示背景为白色，且100%可见 (即无透明)。 接下来两行要求WebGL计算深度和透视，这样离你近的对象会挡住离你远的对象。 最后，我们设置宽高比，即canvas的宽度除以它的高度。


继续前行之前，我们要准备好两个着色器。 我把这些着色器写到HTML文件里去，这个HTML文件里还包含了我们的画布元素 (canvas)。 创建一个HTML文件，并将下面的两个script元素放在body标签之前。

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

    attribute highp vec3 VertexPosition;
    attribute highp vec2 TextureCoord;


    uniform highp mat4 TransformationMatrix;
    uniform highp mat4 PerspectiveMatrix;

    varying highp vec2 vTextureCoord;

    void main(void) {
gl_Position = PerspectiveMatrix * TransformationMatrix * vec4(VertexPosition, 1.0);
    vTextureCoord = TextureCoord;
}
script>

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