WebGL - 绘制四边形

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在上一章中，我们讨论了 WebGL 提供的不同绘制模式。我们还可以使用索引来使用这些模式之一绘制图元。要在 WebGL 中绘制模型，我们必须选择其中一个图元并绘制所需的网格（即，使用一个或多个图元形成的模型）。

在本章中，我们将通过一个示例演示如何使用 WebGL 绘制四边形。

绘制四边形的步骤

创建 WebGL 应用程序以绘制四边形需要以下步骤。

步骤 1 - 准备画布并获取 WebGL 渲染上下文

在此步骤中，我们使用 **getContext()** 获取 WebGL 渲染上下文对象。

步骤 2 - 定义几何体并将其存储在缓冲区对象中

可以使用两个三角形绘制正方形。在此示例中，我们提供了两个三角形（具有一个公共边）的顶点和索引。

var vertices = [
   -0.5,0.5,0.0,
   -0.5,-0.5,0.0,
   0.5,-0.5,0.0,
   0.5,0.5,0.0 
];

indices = [3,2,1,3,1,0];

步骤 3 - 创建和编译着色器程序

在此步骤中，您需要编写顶点着色器和片段着色器程序，编译它们，并通过链接这两个程序来创建一个组合程序。

  • **顶点着色器** - 在程序的顶点着色器中，我们定义向量属性来存储 3D 坐标并将其分配给 **gl_position**。

var vertCode =
   'attribute vec3 coordinates;' +
   'void main(void) {' +
      ' gl_Position = vec4(coordinates, 1.0);' +
   '}';

  • **片段着色器** - 在片段着色器中，我们只需将片段颜色分配给 **gl_FragColor** 变量。

var fragCode = 'void main(void) {' +' gl_FragColor = vec4(0.5, 0.3, 0.0, 7.5);' +'}';

步骤 4 - 将着色器程序关联到缓冲区对象

在此步骤中，我们将缓冲区对象与着色器程序关联。

步骤 5 - 绘制所需的对象

由于我们正在绘制两个三角形来形成一个四边形，使用索引，我们将使用 **drawElements()** 方法。对于此方法，我们必须传递索引的数量。**indices.length** 的值给出索引的数量。

gl.drawElements(gl.TRIANGLES, indices.length, gl.UNSIGNED_SHORT,0);

示例 – 绘制四边形

以下程序显示了如何创建 WebGL 应用程序以绘制四边形。

在线演示 
<!doctype html>
<html>
   <body>
      <canvas width = "570" height = "570" id = "my_Canvas"></canvas>

      <script>
         /*============ Creating a canvas =================*/
      
         var canvas = document.getElementById('my_Canvas');
         gl = canvas.getContext('experimental-webgl');
      
         /*========== Defining and storing the geometry =========*/

         var vertices = [
            -0.5,0.5,0.0,
            -0.5,-0.5,0.0,
            0.5,-0.5,0.0,
            0.5,0.5,0.0 
         ];

         indices = [3,2,1,3,1,0];

         // Create an empty buffer object to store vertex buffer
         var vertex_buffer = gl.createBuffer();

         // Bind appropriate array buffer to it
         gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, vertex_buffer);

         // Pass the vertex data to the buffer
         gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, new Float32Array(vertices), gl.STATIC_DRAW);

         // Unbind the buffer
         gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, null);

         // Create an empty buffer object to store Index buffer
         var Index_Buffer = gl.createBuffer();

         // Bind appropriate array buffer to it
         gl.bindBuffer(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, Index_Buffer);

         // Pass the vertex data to the buffer
         gl.bufferData(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, new Uint16Array(indices), gl.STATIC_DRAW);

         // Unbind the buffer
         gl.bindBuffer(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, null);

         /*====================== Shaders =======================*/

         // Vertex shader source code
         var vertCode =
            'attribute vec3 coordinates;' +
            'void main(void) {' +
               ' gl_Position = vec4(coordinates, 1.0);' +
            '}';

         // Create a vertex shader object
         var vertShader = gl.createShader(gl.VERTEX_SHADER);

         // Attach vertex shader source code
         gl.shaderSource(vertShader, vertCode);

         // Compile the vertex shader
         gl.compileShader(vertShader);

         // Fragment shader source code
         var fragCode =
            'void main(void) {' +
               ' gl_FragColor = vec4(0.0, 0.0, 0.0, 0.1);' +
            '}';

         // Create fragment shader object 
         var fragShader = gl.createShader(gl.FRAGMENT_SHADER);

         // Attach fragment shader source code
         gl.shaderSource(fragShader, fragCode);

         // Compile the fragmentt shader
         gl.compileShader(fragShader);

         // Create a shader program object to
         // store the combined shader program
         var shaderProgram = gl.createProgram();

         // Attach a vertex shader
         gl.attachShader(shaderProgram, vertShader);

         // Attach a fragment shader
         gl.attachShader(shaderProgram, fragShader);

         // Link both the programs
         gl.linkProgram(shaderProgram);

         // Use the combined shader program object
         gl.useProgram(shaderProgram);

         /* ======= Associating shaders to buffer objects =======*/

         // Bind vertex buffer object
         gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, vertex_buffer);

         // Bind index buffer object
         gl.bindBuffer(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, Index_Buffer); 

         // Get the attribute location
         var coord = gl.getAttribLocation(shaderProgram, "coordinates");

         // Point an attribute to the currently bound VBO
         gl.vertexAttribPointer(coord, 3, gl.FLOAT, false, 0, 0);

         // Enable the attribute
         gl.enableVertexAttribArray(coord);

         /*============= Drawing the Quad ================*/

         // Clear the canvas
         gl.clearColor(0.5, 0.5, 0.5, 0.9);

         // Enable the depth test
         gl.enable(gl.DEPTH_TEST);

         // Clear the color buffer bit
         gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT);

         // Set the view port
         gl.viewport(0,0,canvas.width,canvas.height);

         // Draw the triangle
         gl.drawElements(gl.TRIANGLES, indices.length, gl.UNSIGNED_SHORT,0);
      </script>
   </body>
</html>

如果运行此示例，将产生以下输出：

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