WebGL - Перевод

До сих пор мы обсуждали, как рисовать различные формы и применять к ним цвета с помощью WebGL. Здесь, в этой главе, мы рассмотрим пример, чтобы показать, как преобразовать треугольник.

Перевод

Перевод - один из affine transformationsпредоставлено WebGL. Используя перевод, мы можем перемещать треугольник (любой объект) в плоскости xyz. Предположим, у нас есть треугольник [a, b, c], и мы хотим переместить треугольник в положение, которое составляет 5 единиц к положительной оси X и 3 единицы к положительной оси Y. Тогда новые вершины будут [a + 5, b + 3, c + 0]. Это означает, что для перевода треугольника нам нужно добавить расстояния перевода, скажем, tx, ty, tz к каждой вершине.

Поскольку это per-vertex operation, мы можем перенести это в программу вершинного шейдера.

В вершинном шейдере вместе с атрибутом coordinates(которые содержат позиции вершин), мы определяем универсальную переменную, которая содержит расстояния переноса (x, y, z). Позже мы добавляем эту унифицированную переменную к переменной координат и присваиваем результат переменнойgl_Position переменная.

Note - Поскольку вершинный шейдер будет запускаться для каждой вершины, все вершины треугольника будут переведены.

Шаги по переводу треугольника

Следующие шаги необходимы, чтобы создать приложение WebGL, чтобы нарисовать треугольник и затем перевести его в новое положение.

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

На этом этапе мы получаем объект контекста рендеринга WebGL, используя getContext().

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

Поскольку мы рисуем треугольник, мы должны передать три вершины треугольника и сохранить их в буферах.

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

Step 3 − Create and Compile the Shader Programs

На этом этапе вам необходимо написать программы вершинного шейдера и фрагментного шейдера, скомпилировать их и создать комбинированную программу, связав эти две программы.

  • Vertex Shader- В вершинном шейдере программы мы определяем атрибут вектора для хранения трехмерных координат. Наряду с этим мы определяем универсальную переменную для хранения расстояний перевода, и, наконец, мы складываем эти два значения и присваиваем ихgl_position который содержит окончательное положение вершин.

var vertCode =
   'attribute vec4 coordinates;' +
   'uniform vec4 translation;'+
   'void main(void) {' +
      ' gl_Position = coordinates + translation;' +
   '}';
  • Fragment Shader - Во фрагментном шейдере мы просто назначаем цвет фрагмента переменной gl_FragColor.

var fragCode = 'void main(void) {' +' gl_FragColor = vec4(1, 0.5, 0.0, 1);' +'}';

Step 4 − Associate the Shader Programs to the Buffer Objects

На этом этапе мы связываем буферные объекты с программой шейдера.

Step 5 − Drawing the Required Object

Поскольку мы рисуем треугольник с помощью индексов, воспользуемся методом drawArrays(). В этот метод мы должны передать количество рассматриваемых вершин / элементов. Поскольку мы рисуем треугольник, мы передадим 3 в качестве параметра.

gl.drawArrays(gl.TRIANGLES, 0, 3);

Пример - Перевести треугольник

В следующем примере показано, как преобразовать треугольник в плоскость xyz.

<!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,   
         ];
            
         //Create an empty buffer object and store vertex data            
         var vertex_buffer = gl.createBuffer(); 
			
         //Create a new buffer
         gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, vertex_buffer);   
			
         //bind it to the current buffer			
         gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, new Float32Array(vertices), gl.STATIC_DRAW); 
			
         // Pass the buffer data
         gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, null);  
            
         /*========================Shaders============================*/
            
         //vertex shader source code 
         var vertCode =
            'attribute vec4 coordinates;' + 
            'uniform vec4 translation;'+
            'void main(void) {' +
               '  gl_Position = coordinates + translation;' +
            '}';
            
         //Create a vertex shader program object and compile it              
         var vertShader = gl.createShader(gl.VERTEX_SHADER);
         gl.shaderSource(vertShader, vertCode);
         gl.compileShader(vertShader);
            
   
         //fragment shader source code
         var fragCode =
            'void main(void) {' +
               '   gl_FragColor = vec4(0.0, 0.0, 0.0, 0.1);' +
            '}';

         //Create a fragment shader program object and compile it            
         var fragShader = gl.createShader(gl.FRAGMENT_SHADER);
         gl.shaderSource(fragShader, fragCode);
         gl.compileShader(fragShader);
            
         //Create and use combiened shader program
         var shaderProgram = gl.createProgram();
         gl.attachShader(shaderProgram, vertShader);
         gl.attachShader(shaderProgram, fragShader);
         gl.linkProgram(shaderProgram);
   
         gl.useProgram(shaderProgram);
   
         /* ===========Associating shaders to buffer objects============*/
      
         gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, vertex_buffer);    
         var coordinatesVar = gl.getAttribLocation(shaderProgram, "coordinates");
         gl.vertexAttribPointer(coordinatesVar, 3, gl.FLOAT, false, 0, 0);   
         gl.enableVertexAttribArray(coordinatesVar); 
   
         /* ==========translation======================================*/
         var Tx = 0.5, Ty = 0.5, Tz = 0.0;
         var translation = gl.getUniformLocation(shaderProgram, 'translation');
         gl.uniform4f(translation, Tx, Ty, Tz, 0.0);
 
         /*=================Drawing the riangle and transforming it========================*/ 

         gl.clearColor(0.5, 0.5, 0.5, 0.9);
         gl.enable(gl.DEPTH_TEST);
   
         gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT);
         gl.viewport(0,0,canvas.width,canvas.height);
         gl.drawArrays(gl.TRIANGLES, 0, 3);
      </script>
    </body>
 </html>

Если вы запустите этот пример, он выдаст следующий результат -