WebGL与动画实现|青训营笔记

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WebGL与动画实现|青训营笔记

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这是我参与「第四届青训营 」笔记创作活动的第15天

WebGL是什么

WebGL是一个绘图协议,也是一个Javascript的API,我们可以利用WebGL在不使用插件的情况下,开发出交互式2D和3D的网页效果。

现代绘图系统

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  • 光栅(Raster):几乎所有的现代图形系统都是基于光栅来绘制图形的,光栅就是指构成图像的像素阵列
  • 像素(Pixel):一个像素对应图像上的一个点,她通常保存图像上的某个具体位置的颜色等信息
  • 帧缓存(FrameBuffer):在绘图过程中,像素信息被存放于帧缓存中,帧缓存是一块内存地址
  • CPU(Central Processing Unit):中央处理单元,负责逻辑计算
  • GPU(Graphics Processing Unit):图形处理单元,负责图形计算

绘图过程

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  1. 轮廓提取/meshing
  2. 光栅化
  3. 帧缓存
  4. 渲染

GPU

  • GPU由大量的小运算单元构成
  • 每个运算单元只负责处理很简单的计算
  • 每个运算单元彼此独立
  • 所有计算可以并行处理

创建一个WebGL

  1. 创建WebGL上下文
  2. 创建WebGL Program
  3. 将数据存入缓存区
  4. 将缓冲区数据读取到GPU
  5. GPU执行WebGL程序吗,输出结果

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WebGL上下文

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Vertex Shader(顶点着色器)

1660578150714.jpg 顶点着色器的作用是计算顶点的位置,提供顶点在裁剪空间的坐标值('position')

Fragment Shader(片元着色器)

1660578164448.png 片元着色器的作用是计算图元的颜色值,我们可以将片元着色器大概理解成网页的像素(由四个0-1的值构成)

创建WebGL Program

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将数据存入缓存区

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将缓冲区数据读入CPU

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输出图形

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3D标准模型的四个齐次矩阵

  1. 投影矩阵
  2. 模型矩阵
  3. 视图矩阵
  4. 法向量矩阵

更深入理解WebGL的推荐了解

  • The book of shaders
  • Mesh.js
  • glsl-good
  • SpriteJS
  • ThreeJS
  • ShaderToy