WebGL - การแปล

จนถึงตอนนี้เราได้พูดถึงวิธีการวาดรูปทรงต่างๆและใช้สีโดยใช้ WebGL ในบทนี้เราจะนำตัวอย่างเพื่อแสดงวิธีการแปลสามเหลี่ยม

การแปล

การแปลเป็นหนึ่งในไฟล์ affine transformationsให้บริการโดย WebGL เมื่อใช้การแปลเราสามารถย้ายสามเหลี่ยม (วัตถุใดก็ได้) บนระนาบ xyz สมมติว่าเรามีสามเหลี่ยม [a, b, c] และเราต้องการย้ายสามเหลี่ยมไปยังตำแหน่งซึ่งมี 5 หน่วยไปทางแกน X ที่เป็นบวกและ 3 หน่วยไปทางแกน Y ที่เป็นบวก จากนั้นจุดยอดใหม่จะเป็น [a + 5, b + 3, c + 0] นั่นหมายความว่าในการแปลสามเหลี่ยมเราจำเป็นต้องเพิ่มระยะการแปลเช่น tx, ty, tz ให้กับจุดยอดแต่ละจุด

เนื่องจากเป็นไฟล์ per-vertex operation, เราสามารถนำมันไปไว้ในโปรแกรมจุดยอด shader

ในจุดยอด shader พร้อมกับแอตทริบิวต์ coordinates(ที่ยึดตำแหน่งจุดยอด) เรากำหนดตัวแปรสม่ำเสมอที่เก็บระยะการแปล (x, y, z) ต่อมาเราเพิ่มตัวแปรชุดนี้ลงในตัวแปรพิกัดและกำหนดผลลัพธ์ให้กับgl_Position ตัวแปร.

Note - เนื่องจากจุดยอด shader จะถูกเรียกใช้ในแต่ละจุดยอดดังนั้นจุดยอดทั้งหมดของรูปสามเหลี่ยมจะถูกแปล

ขั้นตอนในการแปลสามเหลี่ยม

ขั้นตอนต่อไปนี้จำเป็นในการสร้างแอปพลิเคชัน WebGL เพื่อวาดรูปสามเหลี่ยมแล้วแปลเป็นตำแหน่งใหม่

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

ในขั้นตอนนี้เราได้รับอ็อบเจ็กต์บริบทการแสดงผล WebGL โดยใช้ getContext().

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

เนื่องจากเรากำลังวาดรูปสามเหลี่ยมเราจึงต้องส่งจุดยอดของสามเหลี่ยมสามจุดและเก็บไว้ในบัฟเฟอร์

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

ในขั้นตอนนี้คุณจะต้องเขียนโปรแกรม vertex shader และ fragment shader รวบรวมและสร้างโปรแกรมรวมโดยเชื่อมโยงสองโปรแกรมนี้

Vertex Shader- ในจุดยอด shader ของโปรแกรมเรากำหนดแอตทริบิวต์เวกเตอร์เพื่อเก็บพิกัด 3 มิติ นอกจากนี้เรายังกำหนดตัวแปรสม่ำเสมอเพื่อเก็บระยะการแปลและในที่สุดเราก็เพิ่มค่าทั้งสองนี้และกำหนดให้gl_position ซึ่งถือตำแหน่งสุดท้ายของจุดยอด

var vertCode =
   'attribute vec4 coordinates;' +
   'uniform vec4 translation;'+
   'void main(void) {' +
      ' gl_Position = coordinates + translation;' +
   '}';

Fragment Shader - ใน Fragment Shader เราเพียงแค่กำหนดสีของ Fragment ให้กับตัวแปร 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

ในขั้นตอนนี้เราเชื่อมโยงวัตถุบัฟเฟอร์กับโปรแกรม shader

Step 5 − Drawing the Required Object

เนื่องจากเรากำลังวาดสามเหลี่ยมโดยใช้ดัชนีเราจึงใช้วิธีนี้ drawArrays(). สำหรับวิธีนี้เราต้องส่งจำนวนจุดยอด / องค์ประกอบที่จะพิจารณา เนื่องจากเรากำลังวาดสามเหลี่ยมเราจะส่ง 3 เป็นพารามิเตอร์

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

ตัวอย่าง - แปลสามเหลี่ยม

ตัวอย่างต่อไปนี้แสดงวิธีการแปลสามเหลี่ยมบนระนาบ 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>

หากคุณเรียกใช้ตัวอย่างนี้จะให้ผลลัพธ์ดังต่อไปนี้ -