这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 15 天
一、本堂课重点内容:
- WebGL的概念
- webGL的使用
二、详细知识点介绍:
WebGL的概念
WebGL是一种技术,与GPU、3D线缆有关
Modern Graphics System
- 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(Fame 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。
- 轮廓提取/ meshing
- 光栅化
- 帧缓存
- 渲染
The Pipeline
CPU vs GPU
CPU
图像有许多像素点,绘制图片用CPU不合适
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
- 因此所有计算可以并行处理
WebGL & OpenGL
webGL的使用
webGL Startup
- 创建WebGL上下文
- 创建WebGL Program
- 将数据存入缓冲区
- 将缓冲区数据读取到GPU
- GPU执行WebGL程序,输出结果
Create WebGL Context
const canvas = document.querySelector( 'canvas');
const gl = canvas. getContext('webgl');
function create3DContext( canvas,options) {
const names = [ 'webgl', 'experimental-webgl ' , 'webkit-3d', 'moz-webgl'];
if( options.webgl2 ) names.unshift( 'webgl2 ' );
let context =null;
for(let ii = 0; ii< names.length; ++ii) {
try {
context = canvas.getContext( names[ii], options );
}catch (e) {
// no-empty}
if( context){
break;
}
}
return context;
}
The Shaders
- Vertex Shader
attribute vec2 position;
void main() {
gl_Pointsize = 1.0 ;
gl_Position = vec4( position,1.0,1.0 );
}
- Fragment Shader
precision mediump float;
void main() {
gl_FragColor = vec4( 1.0,0.0,0.0,1.0 );
}
Create Program
const vertexShader = gl.createShader(gl.VERTEX_SHADER );
gl.shaderSource( vertexShader, vertex );
gl.compileShader( vertexShader );
const fragmentShader = gl.createShader(gl.FRAGMENT_SHADER);
gl.shaderSource( fragmentShader,fragment );
gl.compileShader( fragmentShader );
const program = gl.createProgram();
gl.attachShader( program,vertexShader);
gl.attachShader( program,fragmentShader);
gl.linkProgram( program );
gl.useProgram( program );
Data to Frame Buffer
Frame Buffer to GPU
Polygons
Transforms
- 平移
- 旋转
- 缩放
- 旋转+缩放是线性变换
从线性变换到齐次矩阵
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
三、课后个人总结:
通过本章WebGL的学习,了解到webGL是前端学习的一个难点,我清楚了webGL的概念以及相关技术如3D线缆等,在这次WebGL的学习中难点是实现webGL程序;这次是入门WebGL,WebGL的学习内容还有许多。