WebGL-色

これまでのすべての例では、目的の色の値をオブジェクトに割り当てることにより、オブジェクトに色を適用しました。 gl_FragColor変数。それに加えて、頂点の座標やインデックスと同じように、各頂点の色を定義できます。この章では、WebGLを使用して四辺形に色を適用する方法を示す例を取り上げます。

色を塗る

色を適用するには、JavaScript配列でRGB値を使用して各頂点の色を定義する必要があります。すべての頂点に同じ値を割り当てて、オブジェクトに固有の色を付けることができます。色を定義したら、カラーバッファーを作成してこれらの値を格納し、頂点シェーダー属性に関連付ける必要があります。

頂点シェーダーでは、座標属性(頂点の位置を保持する)とともに、次のように定義します。 attributevarying 色を処理します。

ザ・ color 属性は頂点ごとの色の値を保持し、 varyingフラグメントシェーダーへの入力として渡される変数です。したがって、を割り当てる必要がありますcolor の値 varying

フラグメントシェーダーでは、 varying に割り当てられている色の値を保持する gl_FragColor、オブジェクトの最終的な色を保持します。

色を適用する手順

クワッドを描画して色を適用するWebGLアプリケーションを作成するには、次の手順が必要です。

Step 1 − Prepare the Canvas and Get the WebGL Rendering Context

このステップでは、を使用してWebGLレンダリングコンテキストオブジェクトを取得します。 getContext()

Step 2 − Define the Geometry and Store it in the Buffer Objects

正方形は2つの三角形を使用して描くことができます。したがって、この例では、2つの三角形(1つの共通のエッジを持つ)とインデックスの頂点を提供します。色を適用したいので、色の値を保持する変数も定義され、それぞれの色の値(赤、青、緑、ピンク)が割り当てられます。

var vertices = [
   -0.5,0.5,0.0,
   -0.5,-0.5,0.0, 
   0.5,-0.5,0.0,
   0.5,0.5,0.0 
];

var colors = [ 0,0,1, 1,0,0, 0,1,0, 1,0,1,];
indices = [3,2,1,3,1,0];

Step 3 − Create and Compile the Shader Programs

このステップでは、頂点シェーダープログラムとフラグメントシェーダープログラムを作成してコンパイルし、これら2つのプログラムをリンクして結合プログラムを作成する必要があります。

  • Vertex Shader−プログラムの頂点シェーダーで、3D座標(位置)と各頂点の色を格納するためのベクトル属性を定義します。Avaring変数は、頂点シェーダーからフラグメントシェーダーにカラー値を渡すように宣言されています。そして最後に、color属性に格納されている値がに割り当てられますvarying

var vertCode = 'attribute vec3 coordinates;'+
   'attribute vec3 color;'+
   'varying vec3 vColor;'+
	
   'void main(void) {' +
      ' gl_Position = vec4(coordinates, 1.0);' +
      'vColor = color;'+
   '}';
  • Fragment Shader −フラグメントシェーダーで、 varyinggl_FragColor 変数。

var fragCode = 'precision mediump float;'+
   'varying vec3 vColor;'+
   'void main(void) {'+
      'gl_FragColor = vec4(vColor, 1.);'+
   '}';

Step 4 − Associate the Shader Programs with the Buffer Objects

このステップでは、バッファオブジェクトとシェーダープログラムを関連付けます。

Step 5 − Drawing the Required Object

インデックスを使用して、クワッドを形成する2つの三角形を描画しているため、この方法を使用します。 drawElements()。このメソッドには、インデックスの数を渡す必要があります。の値indices.length インデックスの数を示します。

gl.drawElements(gl.TRIANGLES, indices.length, gl.UNSIGNED_SHORT,0);

例–色の適用

次のプログラムは、WebGLアプリケーションを使用してクワッドを描画し、それに色を適用する方法を示しています。

<!doctype html>
<html>
   <body>
    <canvas width = "300" height = "300" id = "my_Canvas"></canvas>

      <script>
         /*============= Creating a canvas ==================*/
         var canvas = document.getElementById('my_Canvas');
         gl = canvas.getContext('experimental-webgl');
         
         /*========== Defining and storing the geometry ==========*/

         var vertices = [
            -0.5,0.5,0.0,
            -0.5,-0.5,0.0,
            0.5,-0.5,0.0,
            0.5,0.5,0.0
         ];

         var colors = [0,0,1, 1,0,0, 0,1,0, 1,0,1,];
         
         indices = [3,2,1,3,1,0];
         
         // Create an empty buffer object and store vertex data
         var vertex_buffer = gl.createBuffer();
         gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, vertex_buffer);
         gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, new Float32Array(vertices), gl.STATIC_DRAW);
         gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, null);

         // Create an empty buffer object and store Index data
         var Index_Buffer = gl.createBuffer();
         gl.bindBuffer(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, Index_Buffer);
         gl.bufferData(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, new Uint16Array(indices), gl.STATIC_DRAW);
         gl.bindBuffer(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, null);

         // Create an empty buffer object and store color data
         var color_buffer = gl.createBuffer ();
         gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, color_buffer);
         gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, new Float32Array(colors), gl.STATIC_DRAW);

         /*======================= Shaders =======================*/
         
         // vertex shader source code
         var vertCode = 'attribute vec3 coordinates;'+
            'attribute vec3 color;'+
            'varying vec3 vColor;'+
            'void main(void) {' +
               ' gl_Position = vec4(coordinates, 1.0);' +
               'vColor = color;'+
            '}';
            
         // Create a vertex shader object
         var vertShader = gl.createShader(gl.VERTEX_SHADER);

         // Attach vertex shader source code
         gl.shaderSource(vertShader, vertCode);

         // Compile the vertex shader
         gl.compileShader(vertShader);


         // fragment shader source code
         var fragCode = 'precision mediump float;'+
            'varying vec3 vColor;'+
            'void main(void) {'+
               'gl_FragColor = vec4(vColor, 1.);'+
            '}';
            
         // Create fragment shader object
         var fragShader = gl.createShader(gl.FRAGMENT_SHADER);

         // Attach fragment shader source code
         gl.shaderSource(fragShader, fragCode);

         // Compile the fragmentt shader
         gl.compileShader(fragShader);

         // Create a shader program object to
         // store the combined shader program
         var shaderProgram = gl.createProgram();

         // Attach a vertex shader
         gl.attachShader(shaderProgram, vertShader);

         // Attach a fragment shader
         gl.attachShader(shaderProgram, fragShader);

         // Link both the programs
         gl.linkProgram(shaderProgram);

         // Use the combined shader program object
         gl.useProgram(shaderProgram);

         /* ======== Associating shaders to buffer objects =======*/

         // Bind vertex buffer object
         gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, vertex_buffer);

         // Bind index buffer object
         gl.bindBuffer(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, Index_Buffer);

         // Get the attribute location
         var coord = gl.getAttribLocation(shaderProgram, "coordinates");

         // point an attribute to the currently bound VBO
         gl.vertexAttribPointer(coord, 3, gl.FLOAT, false, 0, 0);

         // Enable the attribute
         gl.enableVertexAttribArray(coord);

         // bind the color buffer
         gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, color_buffer);
         
         // get the attribute location
         var color = gl.getAttribLocation(shaderProgram, "color");
 
         // point attribute to the volor buffer object
         gl.vertexAttribPointer(color, 3, gl.FLOAT, false,0,0) ;
 
         // enable the color attribute
         gl.enableVertexAttribArray(color);

         /*============Drawing the Quad====================*/

         // Clear the canvas
         gl.clearColor(0.5, 0.5, 0.5, 0.9);

         // Enable the depth test
         gl.enable(gl.DEPTH_TEST);

         // Clear the color buffer bit
         gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT);

         // Set the view port
         gl.viewport(0,0,canvas.width,canvas.height);

         //Draw the triangle
         gl.drawElements(gl.TRIANGLES, indices.length, gl.UNSIGNED_SHORT,0);
      </script>
   </body>
</html>

この例を実行すると、次の出力が生成されます-