WebGL月影带练| 青训营笔记

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这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 16 天


课程介绍

  • 初识WebGL
  • WebGL是什么?
  • 架构设计
  • Modern Graphics System
  • The Pipeline
  • CPU vs GPU
  • WebGL&OpenGL
  • WebGL Startup
  • The Shaders
  • 3D Meshing
  • Transforms
  • 3D Matrix
  • Read more

初识WebGL

WebGL是什么?
  1. GPU!=WebGL!=3D
  2. WebGL(全写Web Graphics Library)是一种3D绘图协议,这种绘图技术标准允许把JavaScript和OpenGL ES 2.0结合在一起,通过增加OpenGL ES 2.0的一个JavaScript绑定,WebGL可以为HTML5 Canvas提供硬件3D加速渲染,这样Web开发人员就可以借助系统显卡来在浏览器里更流畅地展示3D场景和模型了,还能创建复杂的导航和数据视觉化。显然,WebGL技术标准免去了开发网页专用渲染插件的麻烦,可被用于创建具有复杂3D结构的网站页面,甚至可以用来设计3D网页游戏等等。
架构设计

WebGL1.0基于OpenGL ES 2.0,并提供了3D图形的API。它使用HTML5Canvas并允许利用文档对象模型接口。WebGL 2.0基于OpenGL ES 3.0,确保了提供许多选择性的WebGL 1.0扩展,并引入新的API。可利用部分Javascript实现自动存储器管理。

Modern Graphics System
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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,它通常保存图像上的某个具体位置的颜色等信息
  • 帧缓存(Frame Buffer):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
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  1. 轮廓提取/meshing
  2. 光栅化
  3. 帧缓存
  4. 渲染
The Pipeline
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CPU vs GPU
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  • CPU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
  • 因此所有计算可以并行处理
WebGL&OpenGL
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WebGL Startup
  1. 创建WebGL上下文
  2. 创建WebGL Program
  3. 将数据存入缓冲区
  4. 将缓冲区数据读取到GPU
  5. GPU执行WebGL程序,输出结果
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The Shaders
  1. Vertex Shader
  2. Fragment Shader
3D Meshing
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Transforms
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3D Matrix

3D标准模型的四个齐次矩阵(mat4)

  • 投影矩阵Projection Matrix
  • 模型矩阵Model Matrix
  • 视图矩阵View Matrix
  • 法向量矩阵Normal Matrix
Read more
  1. The book of shaders
  2. Mesh.js
  3. glsl-doodle
  4. SpriteJS
  5. ThreeJS
  6. ShaderToy
  7. 稀土掘金

引用参考

字节青训营第十六节课WebGL月影带练