29 WebGL绘制立方体并为立方体每个表面指定颜色

来源：互联网发布：安卓手机数据迁移软件编辑：程序博客网时间：2024/06/05 20:11

顶点着色器进行的是逐顶点的计算，接收的是逐顶点的信息。如果我们要指定表面的颜色，需要将颜色定义给顶点。比如，我们要定义一个三角形为一种颜色，必须三个顶点的颜色都为一种颜色。

但是你会发现，立方体的一个顶点会在三个面中被使用，定义了一种颜色肯定会对别的面造成影响。为了解决这个问题，我们需要创建多个具有相同顶点坐标的顶点（虽然这样会造成一些冗余）。

此时的三角形列表，也就是顶点索引值序列，对每个面都指向一组不同的顶点，不在有前表面和上表面同享一个顶点的情况。这样一来，就可以实现前述的效果，为每个表面涂上不同的单色了。

<!DOCTYPE html><html lang="en"><head>    <meta charset="UTF-8">    <meta name="viewport"          content="width=device-width, user-scalable=no, initial-scale=1.0, maximum-scale=1.0, minimum-scale=1.0">    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge">    <title>Title</title>    <style>        body {            margin: 0;            text-align: center;        }        #canvas {            margin: 0;        }    </style></head><body onload="main()"><canvas id="canvas" height="800" width="1200"></canvas></body><script src="lib/webgl-utils.js"></script><script src="lib/webgl-debug.js"></script><script src="lib/cuon-utils.js"></script><script src="lib/cuon-matrix.js"></script><script>    //顶点着色器    var VSHADER_SOURCE = "" +        "attribute vec4 a_Position;\n" +        "attribute vec4 a_Color;\n" +        "uniform mat4 u_ModelViewMatrix;\n" +        "varying vec4 v_Color;\n" +        "void main(){" +        "   gl_Position = u_ModelViewMatrix * a_Position;\n" +        "   v_Color = a_Color;\n" +        "}\n";    //片元着色器    var FSHADER_SOURCE = "" +        "#ifdef GL_ES\n" +        "precision mediump float;\n" +        "#endif\n" +        "varying vec4 v_Color;\n" +        "void main(){" +        "   gl_FragColor = v_Color;\n" +        "}\n";    //声明js需要的相关变量    var canvas = document.getElementById("canvas");    var gl = getWebGLContext(canvas);    function main() {        if (!gl) {            console.log("你的浏览器不支持WebGL");            return;        }        //初始化着色器        if (!initShaders(gl, VSHADER_SOURCE, FSHADER_SOURCE)) {            console.log("无法初始化着色器");            return;        }        var n = initVertexBuffers(gl);        if (n < 0) {            console.log("无法创建缓冲区");            return;        }        //设置视角矩阵的相关信息        var u_ModelViewMatrix = gl.getUniformLocation(gl.program, "u_ModelViewMatrix");        if (u_ModelViewMatrix < 0) {            console.log("无法获取矩阵变量的存储位置");            return;        }        //设置底色        gl.clearColor(0.0, 0.0, 0.0, 1.0);        //进入场景初始化        draw(gl, n, u_ModelViewMatrix);    }    function draw(gl, n, u_ModelViewMatrix) {        //设置视角矩阵的相关信息（视点，视线，上方向）        var viewMatrix = new Matrix4();        viewMatrix.setLookAt(3,3,7,0,0,0,0,1,0);        //设置模型矩阵的相关信息        var modelMatrix = new Matrix4();        modelMatrix.setRotate(0, 0, 0, 1);        //设置透视投影矩阵        var projMatrix = new Matrix4();        projMatrix.setPerspective(30,canvas.width/canvas.height,1,100);        //计算出模型视图矩阵 viewMatrix.multiply(modelMatrix)相当于在着色器里面u_ViewMatrix * u_ModelMatrix        var modeViewMatrix = projMatrix.multiply(viewMatrix.multiply(modelMatrix));        //将试图矩阵传给u_ViewMatrix变量        gl.uniformMatrix4fv(u_ModelViewMatrix, false, modeViewMatrix.elements);        //开启隐藏面清除        gl.enable(gl.DEPTH_TEST);        //清空颜色和深度缓冲区        gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT | gl.DEPTH_BUFFER_BIT);        //绘制图形        gl.drawElements(gl.TRIANGLES,n,gl.UNSIGNED_BYTE,0);    }    function initVertexBuffers(gl) {        // 创建一个立方体        //    v6----- v5        //   /|      /|        //  v1------v0|        //  | |     | |        //  | |v7---|-|v4        //  |/      |/        //  v2------v3        var vertices = new Float32Array([   // 顶点的位置坐标数据            1.0, 1.0, 1.0,  -1.0, 1.0, 1.0,  -1.0,-1.0, 1.0,   1.0,-1.0, 1.0,  // v0-v1-v2-v3 front            1.0, 1.0, 1.0,   1.0,-1.0, 1.0,   1.0,-1.0,-1.0,   1.0, 1.0,-1.0,  // v0-v3-v4-v5 right            1.0, 1.0, 1.0,   1.0, 1.0,-1.0,  -1.0, 1.0,-1.0,  -1.0, 1.0, 1.0,  // v0-v5-v6-v1 up            -1.0, 1.0, 1.0,  -1.0, 1.0,-1.0,  -1.0,-1.0,-1.0,  -1.0,-1.0, 1.0,  // v1-v6-v7-v2 left            -1.0,-1.0,-1.0,   1.0,-1.0,-1.0,   1.0,-1.0, 1.0,  -1.0,-1.0, 1.0,  // v7-v4-v3-v2 down            1.0,-1.0,-1.0,  -1.0,-1.0,-1.0,  -1.0, 1.0,-1.0,   1.0, 1.0,-1.0   // v4-v7-v6-v5 back        ]);        var colors = new Float32Array([     // 顶点的颜色            0.4, 0.4, 0.4,  0.4, 0.4, 0.4,  0.4, 0.4, 0.4,  0.4, 0.4, 0.4,  // v0-v1-v2-v3 front(blue)            0.9, 0.9, 0.9,  0.9, 0.9, 0.9,  0.9, 0.9, 0.9,  0.9, 0.9, 0.9,  // v0-v3-v4-v5 right(green)            0.6, 0.6, 0.6,  0.6, 0.6, 0.6,  0.6, 0.6, 0.6,  0.6, 0.6, 0.6,  // v0-v5-v6-v1 up(red)            0.1, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.1,  0.1, 0.1, 0.1,  // v1-v6-v7-v2 left            0.5, 0.5, 0.5,  0.5, 0.5, 0.5,  0.5, 0.5, 0.5,  0.5, 0.5, 0.5,  // v7-v4-v3-v2 down            0.8, 0.8, 0.8,  0.8, 0.8, 0.8,  0.8, 0.8, 0.8,  0.8, 0.8, 0.8   // v4-v7-v6-v5 back        ]);        var indices = new Uint8Array([       // 绘制的索引            0, 1, 2,   0, 2, 3,    // front            4, 5, 6,   4, 6, 7,    // right            8, 9,10,   8,10,11,    // up            12,13,14,  12,14,15,    // left            16,17,18,  16,18,19,    // down            20,21,22,  20,22,23     // back        ]);        //创建缓冲区对象        initArrayBuffer(gl,vertices,3,gl.FLOAT,"a_Position");        initArrayBuffer(gl,colors,3,gl.FLOAT,"a_Color");        //将顶点索引数据写入缓冲区对象        var indexBuffer = gl.createBuffer();        gl.bindBuffer(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER,indexBuffer);        gl.bufferData(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER,indices,gl.STATIC_DRAW);        return indices.length;    }    function initArrayBuffer(gl,data,num,type,attribute) {        //创建缓冲区对象        var buffer = gl.createBuffer();        if (!buffer) {            console.log("无法创建缓冲区对象");            return -1;        }        //绑定缓冲区对象并写入数据        gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, buffer);        gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, data, gl.STATIC_DRAW);        //获取顶点位置变量位置        var a_attribue = gl.getAttribLocation(gl.program, attribute);        if (a_attribue < 0) {            console.log("无法获取顶点位置的存储变量");            return -1;        }        //对位置的顶点数据进行分配，并开启        gl.vertexAttribPointer(a_attribue, num, type, false, 0, 0);        gl.enableVertexAttribArray(a_attribue);    }</script></html>

虽然本例使用的是gl.drawElements()，使用了24个顶点。而使用gl.drawArrays()绘图也就使用36个顶点。看上去没有省多少的内存开销。但是，在实际生产当中，使用gl.drawElements()还是值得的。

就这样，我们实现了绘制相同颜色的面。

阅读全文

0 0