在学习三维之前让我们先看一看二维,还请见谅。 这个主题对有些人来说可能过于简单,但我还是准备在几篇文章中加以阐述。
此文上接WebGL 基础概念系列,如果没有阅读, 我建议你先读第一篇再来这里。
平移就是普通意义的“移动”物体。
用第一篇文章中的代码,你可以改变传递给 setRectangle
的值,移动矩形的位置。这里有个例子基于前一个例子。
+ // 首先我们来定义一些变量存储矩形的平移,宽,高和颜色。
+ var translation = [0, 0];
+ var width = 100;
+ var height = 30;
+ var color = [Math.random(), Math.random(), Math.random(), 1];
+
+ // 然后定义一个方法重绘所有东西,我们可以在更新变换之后调用这个方法。
// 绘制场景
function drawScene() {
webglUtils.resizeCanvasToDisplaySize(gl.canvas);
// 告诉WebGL如何从裁剪空间对应到像素
gl.viewport(0, 0, gl.canvas.width, gl.canvas.height);
// 清空画布
gl.clearColor(0, 0, 0, 0);
gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT | gl.DEPTH_BUFFER_BIT);
// 使用我们的程序
gl.useProgram(program);
// 绑定属性/缓冲
gl.bindVertexArray(vao);
// 在着色器中通过画布分辨率转换像素坐标为裁剪空间坐标
gl.uniform2f(resolutionUniformLocation, gl.canvas.width, gl.canvas.height);
// 使用矩形位置更新位置缓冲区
gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, positionBuffer);
* setRectangle(gl, translation[0], translation[1], width, height);
// 设置颜色
gl.uniform4fv(colorLocation, color);
// 绘制矩形
var primitiveType = gl.TRIANGLES;
var offset = 0;
var count = 6;
gl.drawArrays(primitiveType, offset, count);
}
在下方的例子中,我添加了一对滑块,当它们值改变时会更新translation[0]
和 translation[1]
并且调用drawScene
方法。拖动滑块来平移矩形。
到目前为止还不错!但是想象一下如果对一个更复杂的图形做类似操作怎么办。
假设我们想绘制一个由六个三角形组成的 ‘F’ ,像这样
接着当前的代码我们需要修改setRectangle
,像这样
// 在当前 ARRAY_BUFFER 缓冲存储构成 'F' 的值
function setGeometry(gl, x, y) {
var width = 100;
var height = 150;
var thickness = 30;
gl.bufferData(
gl.ARRAY_BUFFER,
new Float32Array([
// 左竖
x, y,
x + thickness, y,
x, y + height,
x, y + height,
x + thickness, y,
x + thickness, y + height,
// 上横
x + thickness, y,
x + width, y,
x + thickness, y + thickness,
x + thickness, y + thickness,
x + width, y,
x + width, y + thickness,
// 中横
x + thickness, y + thickness * 2,
x + width * 2 / 3, y + thickness * 2,
x + thickness, y + thickness * 3,
x + thickness, y + thickness * 3,
x + width * 2 / 3, y + thickness * 2,
x + width * 2 / 3, y + thickness * 3]),
gl.STATIC_DRAW);
}
你可能发现这样做可能并不好,如果我们想绘制一个含有成百上千个线条的几何图形, 将会有很复杂的代码。最重要的是,每次绘制 JavaScript 都要更新所有点。
这里有个简单的方式,上传几何体然后在着色器中进行平移。
这是新的着色器
#version 300 es
// 属性是输入(in)顶点着色器的,从缓冲接收数据
in vec4 a_position;
// 用于传入画布的分辨率
uniform vec2 u_resolution;
+// 用于传入平移量
+uniform vec2 u_translation;
// 所有着色器都有一个主方法
void main() {
+ // 加上平移量
+ vec2 position = a_position + u_translation;
// 从像素坐标转换到 0.0 到 1.0
* vec2 zeroToOne = position / u_resolution;
// 转换 0->1 为 0->2
vec2 zeroToTwo = zeroToOne * 2.0;
// 转换 0->2 为 -1->+1 (裁剪空间坐标)
vec2 clipSpace = zeroToTwo - 1.0;
gl_Position = vec4(clipSpace * vec2(1, -1), 0, 1);
}
重构一下代码,首先我们只需要设置一次几何体。
// 在当前 ARRAY_BUFFER 缓冲存储构成 'F' 的值
function setGeometry(gl) {
gl.bufferData(
gl.ARRAY_BUFFER,
new Float32Array([
// 左竖
0, 0,
30, 0,
0, 150,
0, 150,
30, 0,
30, 150,
// 上横
30, 0,
100, 0,
30, 30,
30, 30,
100, 0,
100, 30,
// 中横
30, 60,
67, 60,
30, 90,
30, 90,
67, 60,
67, 90]),
gl.STATIC_DRAW);
}
然后我们只需要在绘制前更新u_translation
为期望的平移量。
...
+ var translationLocation = gl.getUniformLocation(
+ program, "u_translation");
...
+ // 设置物体
+ setGeometry(gl);
...
// 绘制场景
function drawScene() {
webglUtils.resizeCanvasToDisplaySize(gl.canvas);
// 告诉 WebGL 如何转换裁剪空间坐标为像素坐标
gl.viewport(0, 0, gl.canvas.width, gl.canvas.height);
// 使用我们的程序
gl.useProgram(program);
// 绑定属性/缓冲
gl.bindVertexArray(vao);
// 在着色器中通过画布分辨率转换像素坐标为裁剪空间坐标
gl.uniform2f(resolutionUniformLocation, gl.canvas.width, gl.canvas.height);
// 设置颜色
gl.uniform4fv(colorLocation, color);
+ // 设置平移
+ gl.uniform2fv(translationLocation, translation);
// 绘制矩形
var primitiveType = gl.TRIANGLES;
var offset = 0;
* var count = 18;
gl.drawArrays(primitiveType, offset, count);
}
注意到setGeometry
只调用了一次,它不在drawScene
内部了。
这里是那个例子,同样的,拖动滑块来更新平移量。
现在当我们绘制时,WebGL 几乎做了所有事情,我们做的仅仅是设置平移然后让它绘制, 即使我们的几何体有成千上万个点,主要的代码还是保持不变。
你可以对比 上方例子中使用 JavaScript 更新所有点的情况.
我希望这个例子不会过于简单。下一篇文章讲旋转.