WebGL - aplicativo de amostra

Discutimos os fundamentos do WebGL e do pipeline do WebGL (um procedimento seguido para renderizar aplicativos gráficos). Neste capítulo, vamos pegar um aplicativo de amostra para criar um triângulo usando WebGL e observar as etapas seguidas no aplicativo.

Estrutura do aplicativo WebGL

O código do aplicativo WebGL é uma combinação de JavaScript e OpenGL Shader Language.

JavaScript é necessário para se comunicar com a CPU
O OpenGL Shader Language é necessário para se comunicar com a GPU.

Aplicativo de amostra

Vamos agora dar um exemplo simples para aprender como usar WebGL para desenhar um triângulo simples com coordenadas 2D.

<!doctype html>
<html>
   <body>
      <canvas width = "300" height = "300" id = "my_Canvas"></canvas>
		
      <script>
         /* Step1: Prepare the canvas and get WebGL context */

         var canvas = document.getElementById('my_Canvas');
         var gl = canvas.getContext('experimental-webgl');

         /* Step2: Define the geometry and store it in buffer objects */

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

         // Create a new buffer object
         var vertex_buffer = gl.createBuffer();

         // Bind an empty array buffer to it
         gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, vertex_buffer);
         
         // Pass the vertices data to the buffer
         gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, new Float32Array(vertices), gl.STATIC_DRAW);

         // Unbind the buffer
         gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, null);

         /* Step3: Create and compile Shader programs */

         // Vertex shader source code
         var vertCode =
            'attribute vec2 coordinates;' + 
            'void main(void) {' + ' gl_Position = vec4(coordinates,0.0, 1.0);' + '}';

         //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 = 'void main(void) {' + 'gl_FragColor = vec4(0.0, 0.0, 0.0, 0.1);' + '}';

         // Create fragment shader object
         var fragShader = gl.createShader(gl.FRAGMENT_SHADER);

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

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

         // Create a shader program object to store 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 programs
         gl.linkProgram(shaderProgram);

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

         /* Step 4: Associate the shader programs to buffer objects */

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

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

         //point an attribute to the currently bound VBO
         gl.vertexAttribPointer(coord, 2, gl.FLOAT, false, 0, 0);

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

         /* Step5: Drawing the required object (triangle) */

         // 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.drawArrays(gl.TRIANGLES, 0, 3);
      </script>
   </body>
</html>

Isso produzirá o seguinte resultado -

Se você observar o programa acima com atenção, seguimos cinco etapas sequenciais para desenhar um triângulo simples usando WebGL. As etapas são as seguintes -

Step 1 − Prepare the canvas and get WebGL rendering context

Obtemos o objeto de tela HTML atual e seu contexto de renderização WebGL.

Step 2 − Define the geometry and store it in buffer objects

Definimos os atributos da geometria, como vértices, índices, cor, etc., e os armazenamos nas matrizes JavaScript. Em seguida, criamos um ou mais objetos de buffer e passamos os arrays contendo os dados para o respectivo objeto de buffer. No exemplo, armazenamos os vértices do triângulo em um array JavaScript e passamos esse array para um objeto buffer de vértices.

Step 3 − Create and compile Shader programs

Escrevemos programas de sombreador de vértice e sombreador de fragmento, os compilamos e criamos um programa combinado vinculando esses dois programas.

Step 4 − Associate the shader programs with buffer objects

Associamos os objetos de buffer e o programa de sombreador combinado.

Step 5 − Drawing the required object (triangle)

Esta etapa inclui operações como limpar a cor, limpar o bit buffer, habilitar o teste de profundidade, definir a porta de visualização, etc. drawArrays() ou drawElements().

Todas essas etapas são explicadas mais adiante neste tutorial.