WebGL自学教程——WebGL示例:7.1 改进的立方体程序(上)

WebGL自学教程——WebGL示例:7.1 改进的立方体程序(上)_第1张图片 

7.1 改进的立方体程序(上)

 

    如上一章所提,直接以顶点的方式提供数据,让后用WebGL函数drawArrays绘图,会导致很大的内容占用和带宽。比如,立方体只有8个顶点,但为了使用drawArrays绘画它,我们足足提供了36个顶点的数据。一种改善的做法是,仅将立方体的8个顶点保存在缓冲中,在绘图时,我们通过指定各个顶点在该缓冲中的索引进行。以立方体为例,我们首先定义它的8个顶点:

 

    那么,立方体的六个面就可以通过下面的这些三角形来表示:

        前:123、341
        后:587、765
        左:437、784
        右:562、215
        上:514、485
        下:267、732

    那么,我们在绘画这个立方体时,只需要传递这36个索引,每个索引用BYTE就可以表示。

    通过索引绘图的WebGL函数为drawElements(mode, count, type, offset)。第一个参数mode和drawArray相同,都用来指明绘画类型,比如线、三角形、三角带等。count指明要绘画索引的个数。type指明保存索引的数据类型,可以是UNSIGNED_BYTE、UNSIGNED_SHORT。offset指明起始元素索引的偏移,以字节为单位。当type为UNSIGNED_SHORT时,该值必须是2的整数倍。该值指明我们要从哪个索引开始画起。比如,我们把三角形的索引和立方体的索引保存在了同一个索引缓冲中,并以BYTE类型保存索引数据,用三个索引表示一个顶点。三角形索引在前,立方体索引在后,那么,我们在绘画立方体时,就要跳过前面的三角形索引。相应地,offset的值如下计算:1字节/数据*3个数据/顶点*3个顶点=9个字节。

下面是完整的源码:

<html>
<head>
<meta http-equiv="content-type" content="text/html; charset=gb2312">
<script type="text/javascript" src="glMatrix-0.9.5.js"></script>

<script id="shader-vs" type="x-shader/x-vertex">
attribute vec3 v3Position;
attribute vec2 v2CubeTexST;
uniform mat4 um4Rotate;
varying vec2 v_texCoord;
void main(void)
{
    v_texCoord = vec2((v2CubeTexST.x+1.0)/2.0, 1.0-(v2CubeTexST.y+1.0)/2.0);
    gl_Position = um4Rotate * vec4(v3Position, 1.0);
}
</script>

<script id="shader-fs" type="x-shader/x-fragment">
#ifdef GL_FRAGMENT_PRECISION_HIGH
    precision highp float;
#else
    precision mediump float;
#endif
uniform sampler2D s_texture;
varying vec2 v_texCoord;

void main(void)
{
    gl_FragColor = texture2D(s_texture, v_texCoord);
}
</script>

<script>
function ShaderSourceFromScript(scriptID)
{
    var shaderScript = document.getElementById(scriptID);
    if (shaderScript == null) return "";

    var sourceCode = "";
    var child = shaderScript.firstChild;
    while (child)
    {
        if (child.nodeType == child.TEXT_NODE ) sourceCode += child.textContent;
        child = child.nextSibling;
    }

    return sourceCode;
}

var webgl = null;
var vertexShaderObject = null;
var fragmentShaderObject = null;
var programObject = null;
var cubeBuffer = null;
var cubeIndexBuffer = null;
var v3PositionIndex = 0;
var textureObject = null;
var samplerIndex = -1;
var interval = 300;
var angle = 0;
var um4RotateIndex = -1;
var leftKeyDown = false;
var rightKeyDown = false;
var cubeTexSTBuffer = null;
var cubeTexSTIndex = 1;
var angleX = 0;
var upKeyDown = false;
var downKeyDown = false;

function LoadData()
{
    var jsCubeData = [
        0.5, 0.5, 0.5,
        0.5, -0.5, 0.5,
        -0.5, -0.5, 0.5,
        -0.5, 0.5, 0.5,
        0.5, 0.5, -0.5,
        0.5, -0.5, -0.5,
        -0.5, -0.5, -0.5,
        -0.5, 0.5, -0.5
    ];


    cubeBuffer = webgl.createBuffer();
    webgl.bindBuffer(webgl.ARRAY_BUFFER, cubeBuffer);
    webgl.bufferData(webgl.ARRAY_BUFFER, new Float32Array(jsCubeData), webgl.STATIC_DRAW);


    var jsCubeIndex = [
        //前
        1,2,3,
        3,4,1,

        //后
        5,8,7,
        7,6,5,
       
        //左
        4,3,7,
        7,8,4,
       
        //右
        5,6,2,
        2,1,5,
       
        //上
        5,1,4,
        4,8,5,

        //下
        2,6,7,
        7,3,2
    ];
    //数组中的是1-8的编号,要处理为0-7的索引
    for(var i=0; i<jsCubeIndex.length; ++i) --jsCubeIndex[i];
   
    cubeIndexBuffer = webgl.createBuffer();
    webgl.bindBuffer(webgl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, cubeIndexBuffer);
    webgl.bufferData(webgl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, new Uint8Array(jsCubeIndex), webgl.STATIC_DRAW);

   
   
    var jsCubeTexST = [
        //前
        0.5, 0.5,
        0.5, -0.5,
        -0.5, -0.5,
 
        -0.5, -0.5,
        -0.5, 0.5,
        0.5, 0.5,
 
        //后
        0.5, 0.5,
        -0.5, 0.5,
        -0.5, -0.5,
 
        -0.5, -0.5,
        0.5, -0.5,
        0.5, 0.5,
 
        //左
        0.5, 0.5,
        -0.5, 0.5,
        -0.5, -0.5,
 
        -0.5, -0.5,
        0.5, -0.5,
        0.5, 0.5,
 
        //右
        0.5, -0.5,
        -0.5, -0.5,
        -0.5, 0.5,
 
        -0.5, 0.5,
        0.5, 0.5,
        0.5, -0.5,
 
        //上
        0.5, -0.5,
        0.5, 0.5,
        -0.5, 0.5,
 
        -0.5, 0.5,
        -0.5, -0.5,
        0.5, -0.5,
 
        //下
        0.5, 0.5,
        0.5, -0.5,
        -0.5, -0.5,
 
        -0.5, -0.5,
        -0.5, 0.5,
        0.5, 0.5
    ];

    cubeTexSTBuffer = webgl.createBuffer();
    webgl.bindBuffer(webgl.ARRAY_BUFFER, cubeTexSTBuffer);
    webgl.bufferData(webgl.ARRAY_BUFFER, new Float32Array(jsCubeTexST), webgl.STATIC_DRAW);
 
 
    textureObject = webgl.createTexture();
    webgl.bindTexture(webgl.TEXTURE_2D, textureObject);
    var img = document.getElementById('myTexture');
    webgl.texImage2D(webgl.TEXTURE_2D, 0, webgl.RGB, webgl.RGB, webgl.UNSIGNED_BYTE, img);
 
    return 0;
}

function RenderScene()
{
    webgl.clearColor(0.0, 0.0, 0.0, 1.0);
    webgl.clearDepth(1.0);
    webgl.clear(webgl.COLOR_BUFFER_BIT|webgl.DEPTH_BUFFER_BIT);
   
    webgl.bindBuffer(webgl.ARRAY_BUFFER, cubeTexSTBuffer);
    webgl.enableVertexAttribArray(cubeTexSTIndex);
    webgl.vertexAttribPointer(cubeTexSTIndex, 2, webgl.FLOAT, false, 0, 0);
 
    webgl.texParameteri(webgl.TEXTURE_2D, webgl.TEXTURE_MIN_FILTER, webgl.NEAREST);
    webgl.texParameteri(webgl.TEXTURE_2D, webgl.TEXTURE_MAG_FILTER, webgl.NEAREST);
    webgl.texParameteri(webgl.TEXTURE_2D, webgl.TEXTURE_WRAP_S, webgl.CLAMP_TO_EDGE); //注意,部分数值不被支持,如REPEAT,因为我们的纹理的宽度和高度不是2的整数次方
    webgl.texParameteri(webgl.TEXTURE_2D, webgl.TEXTURE_WRAP_T, webgl.CLAMP_TO_EDGE);

    webgl.activeTexture(webgl.TEXTURE0);
    webgl.bindTexture(webgl.TEXTURE_2D, textureObject);
    webgl.uniform1i(samplerIndex, 0);

    var m4Rotate = mat4.create();
    mat4.identity(m4Rotate);
    mat4.rotateZ(m4Rotate, angle*Math.PI/180);
    mat4.rotateX(m4Rotate, angleX*Math.PI/180);
    webgl.uniformMatrix4fv(um4RotateIndex, false, m4Rotate);
   
    webgl.enable(webgl.DEPTH_TEST);
    webgl.frontFace(webgl.CW);


    webgl.bindBuffer(webgl.ARRAY_BUFFER, cubeBuffer);
    webgl.bindBuffer(webgl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, cubeIndexBuffer);
    webgl.enableVertexAttribArray(v3PositionIndex);
    webgl.vertexAttribPointer(v3PositionIndex, 3, webgl.FLOAT, false, 0, 0);
   
    webgl.drawElements(webgl.TRIANGLES, 36, webgl.UNSIGNED_BYTE, 0);
}

function RotateTriangle()
{
    if(leftKeyDown) angle += 10;
    if(rightKeyDown) angle -= 10;
    if(angle >= 360) angle -= 360;
    if(angle < 0) angle += 360;
 
    if(upKeyDown) angleX += 10;
    if(downKeyDown) angleX -= 10;
    if(angleX >= 360) angleX -= 360;
    if(angleX < 0) angleX += 360;

    RenderScene();
}

document.onkeydown = function(e)
{
    if(e.keyCode == 37) leftKeyDown = true;
    if(e.keyCode == 39) rightKeyDown = true;
    if(e.keyCode == 38) upKeyDown = true;
    if(e.keyCode == 40) downKeyDown = true;
}
document.onkeyup = function(e)
{
    if(e.keyCode == 37) leftKeyDown = false;
    if(e.keyCode == 39) rightKeyDown = false;
    if(e.keyCode == 38) upKeyDown = false;
    if(e.keyCode == 40) downKeyDown = false;
}

function Init()
{
    var myCanvasObject = document.getElementById('myCanvas');
    webgl = myCanvasObject.getContext("experimental-webgl");

    webgl.viewport(0, 0, myCanvasObject.clientWidth, myCanvasObject.clientHeight);

    vertexShaderObject = webgl.createShader(webgl.VERTEX_SHADER);
    fragmentShaderObject = webgl.createShader(webgl.FRAGMENT_SHADER);

    webgl.shaderSource(vertexShaderObject, ShaderSourceFromScript("shader-vs"));
    webgl.shaderSource(fragmentShaderObject, ShaderSourceFromScript("shader-fs"));

    webgl.compileShader(vertexShaderObject);
    webgl.compileShader(fragmentShaderObject);

    if(!webgl.getShaderParameter(vertexShaderObject, webgl.COMPILE_STATUS)){alert(webgl.getShaderInfoLog(vertexShaderObject));return;}
    if(!webgl.getShaderParameter(fragmentShaderObject, webgl.COMPILE_STATUS)){alert(webgl.getShaderInfoLog(fragmentShaderObject));return;}

    programObject = webgl.createProgram();

    webgl.attachShader(programObject, vertexShaderObject);
    webgl.attachShader(programObject, fragmentShaderObject);

    webgl.bindAttribLocation(programObject, v3PositionIndex, "v3Position");
    webgl.bindAttribLocation(programObject, cubeTexSTIndex, "v2CubeTexST");

    webgl.linkProgram(programObject);
    if(!webgl.getProgramParameter(programObject, webgl.LINK_STATUS)){alert(webgl.getProgramInfoLog(programObject));return;}

    samplerIndex = webgl.getUniformLocation(programObject, "s_texture");
    um4RotateIndex = webgl.getUniformLocation(programObject, "um4Rotate");

    webgl.useProgram(programObject);

    if(LoadData() != 0){alert("error:LoadData()!");return;}


    window.setInterval("RotateTriangle()", interval);
}

</script>
</head>
<body onload='Init()'>
<canvas id="myCanvas" style="border:1px solid red;" width='600px' height='450px'></canvas>
<img id="myTexture" src='texture.bmp'>
</body>
</html>

运行起来之后,发现贴图上有些问题,可能是我使用的FF浏览器的bug。

你可能感兴趣的:(function,filter,null,buffer,byte,shader)