这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 16 天
WebGL起源于Mozilla员工弗拉基米尔·弗基西维奇的一项称为Canvas 3D实验项目。2006年,弗基西维奇首次展示了Canvas 3D的原型。2007年底在Firefox和Opera被实现。 在2009年初,非营利技术联盟Khronos Group启动了WebGL的工作组,最初的工作成员包括Apple、Google、Mozilla、Opera等。2011年3月发布WebGL 1.0规范。截至2012年3月,工作组的主席由肯·罗素(Ken Russell,全名“Kenneth Bradley Russell”)担任。 WebGL的早期应用包括Zygote Body。 WebGL 2规范的发展始于2013年,并于2017年1月完成。该规范基于OpenGL ES 3.0。首度实现在Firefox 51、Chrome 56和Opera 43中。
1.什么是WebGL
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。
2.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(Px):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。
3.CPU vs 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
4.WebGL Startup
- 创建VebGL上下文创建
- WebGL Program将缓冲区数据读取到GPU
- 将数据存入缓冲区
- GPU执行WebGL程序,输出结果
5.3D 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 Matri
- 视图矩阵View Matriⅸ
- 法向量矩阵Normal Matriⅸ
小结
WebGL 绘制图形的方式不是命令式的,而是“连接式”的。我们通过 WebGLRenderingContext 这个上下文将外部的变量与 GPU 内部的 shader 程序发生了联系。渲染管线就可以通过 shader 运行出我们想要的结果,大家需要掌握的重难点就在于如何向 WebGL 中传入各种类型的数据。