需要了解一下的前置知识(下面是推荐阅读的链接)

最终效果

step1:建立webgl渲染上下文

这个就是简单的获取dom然后获取上下文 (注意下这里因为是画3d所以要开启深度检测)

const canvasDom = document.getElementById('canvas')
gl = canvasDom.getContext('webgl')

//开启深度检测
gl.enable(gl.DEPTH_TEST)

step2:创建顶点着色器与片元着色器

关于着色器shader是一个超级大的话题(推荐看TheBooksOfShader，尴尬的是作者没写完)。

大致可以这么理解：

• 顶点着色器确定了画布上点的位置

• 3d世界中基础的几何图形是三角形，片元着色器代表了区域的表现形式

先看一下webgl的坐标系，z+轴是面向我们的视角：

下面这段是顶点着色器：

const Vertex = `
        attribute vec3 vPosition;
        void main() { 
            gl_PointSize = 1.0; 
            gl_Position =  mat4(1,0, 0, 0 ,0, 0.52, -0.85, 0, 0, 0.85, 0.52, 0, 0, 0, 0,1)*mat4(0.52,0, 0.85, 0 ,0, 1, 0, 0, -0.85, 0, 0.52, 0, 0, 0, 0,1)*vec4(vPosition, 1);
        }
    `

attribute ：只能存在于vertex shader中,一般用于保存顶点或法线数据,它可以在数据缓冲区中读取数据。

vec3 vPosition 定义了一个3维向量
因为3d空间一个点(x,y,z)

mat4(1,0, 0, 0 ,0, 0.52, -0.85, 0, 0, 0.85, 0.52, 0, 0, 0, 0,1)是一个齐次矩阵表示绕y轴旋转45度

mat4(0.52,0, 0.85, 0 ,0, 1, 0, 0, -0.85, 0, 0.52, 0, 0, 0, 0,1)表示绕z轴旋转45度

这样我们才能看到3d的效果。

下面这个就是编译shader，固定套路记住就好了 (开发中不大会用原生手写webgl）

const vertexShader = gl.createShader(gl.VERTEX_SHADER);
    gl.shaderSource(vertexShader, Vertex);
    gl.compileShader(vertexShader);

下面这段是片元着色器：

const Fragment = `
        #ifdef GL_ES
        precision highp float;
        #endif
        void main() {
            gl_FragColor = vec4(1.0,0,0,1.0);
        }
    `

表示的意思是画布上的颜色是红色 vec4(1.0,0,0,1.0) 然后也是固定套路：

const fragmentShader = gl.createShader(gl.FRAGMENT_SHADER);
    gl.shaderSource(fragmentShader, Fragment);
    gl.compileShader(fragmentShader);

step3:创建一个程序

记住就好,就是调用api

const program = gl.createProgram();

step4:链接程序与着色器

记住就好,就是调用api

gl.attachShader(program, vertexShader);
gl.attachShader(program, fragmentShader);
gl.linkProgram(program);
gl.useProgram(program);

step5:建立缓冲数据

cube是用来获取顶点坐标

剩下的都是套路，api就不展开了，可以去mdn上查阅

//cube是用来获取顶点坐标
function cube(size = 1.0) {
        const h = 0.5 * size;
        const vertices = [
            [-h, -h, -h],
            [-h, h, -h],
            [h, h, -h],
            [h, -h, -h],
            [-h, -h, h],
            [-h, h, h],
            [h, h, h],
            [h, -h, h],
        ];
        const positions = [];
        function quad(a, b, c, d, e, f, g, h) {
            [a, b, c, d, e, f, g, h].forEach((i) => {
                positions.push(vertices[i]);
            });
        }
        quad(0, 1, 1, 2, 2, 3, 3, 0);
        quad(4, 5, 5, 6, 6, 7, 7, 4);
        quad(1, 2, 2, 6, 6, 5, 5, 1);
        quad(0, 3, 3, 7, 7, 4, 4, 0);
        quad(0, 1, 1, 5, 5, 4, 4, 0);
        quad(3, 7, 7, 6, 6, 2, 2, 3);
        return { positions};
    }
    const geometry = cube(1.0);
    console.log(geometry)
    const points = new Float32Array(geometry.positions.flat());
    const bufferId = gl.createBuffer();
    gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, bufferId);
    gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, points, gl.STATIC_DRAW);

step6渲染

const Position = gl.getAttribLocation(program, 'vPosition');//获取顶点着色器中的position变量的地址
gl.vertexAttribPointer(Position, 3, gl.FLOAT, false, 0, 0);//给变量设置长度和类型
gl.enableVertexAttribArray(Position);//激活这个变量

gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT | gl.DEPTH_BUFFER_BIT)
gl.drawArrays(gl.LINES, 0, 48)

gl.drawArrays(gl.LINES, 0, 48)就是渲染的api

webgl中有7种图元 (表示怎么画)

gl.POINTS 孤立点绘制一系列点

gl.LINES 绘制一系列单独线段。每两个点作为端点，线段之间不连接

gl.LINE_STRIP 连续线段绘制一个线条。即，绘制一系列线段，上一点连接下一点

gl.LINE_LOOP 连续线圈绘制一个线圈。即，绘制一系列线段，上一点连接下一点，并且最后一点与第一个点相连

gl.TRIANGLES 孤立三角形

gl.TRIANGLE_STRIP 三角带

gl.TRIANGLE_FAN 三角扇

0，48表示从0取48个点绘制

总结

上述过程就是一个完整的webgl绘画流程。

完整的代码





    
    
    3D立方体

文｜alex
关注得物技术，携手走向技术的云端

和得物技术一起走进Web3D的世界(1) 画个立方体吧