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<html lang="zh-CN"> <!--服务器运行地址：http://127.0.0.1:8080/webgl/LearnNeHeWebGL/NeHeWebGL4.html--> <head> <title>NeHe's WebGL</title> <meta charset="UTF-8"/> <!--引入需要的库文件--> <script type="text/javascript" src="Oak3D_v_0_5.js"></script> <!--片元着色器；为JavaScript片段指定一个ID编号，后面我可以更具这个ID编号来获取这段片元着色器的JavaScript片段代码--> <script id="shader-fs" type="x-shader/x-fragment"> precision mediump float; varying vec4 vTextureCoord; uniform sampler2D uSampler; void main(void) { gl_FragColor = texture2D(uSampler, vec2(vTextureCoord.s, vTextureCoord.t)); } </script> <!--顶点着色器；后面可以通过ID编号来获取这段顶点着色器代码--> <script id="shader-vs" type="x-shader/x-vertex"> attribute vec3 aVertexPosition; attribute vec4 aTextureCoord; uniform mat4 uMVMatrix; uniform mat4 uPMatrix; varying vec4 vTextureCoord; void main(void) { gl_Position = uPMatrix * uMVMatrix * vec4(aVertexPosition, 1.0); vTextureCoord = aTextureCoord; } </script> <script type="text/javascript"> var gl; //初始化WEBGL function initGL(canvas) { try { //获取WEBGL上下文 gl = canvas.getContext("experimental-webgl"); //gl这个上下文中存放了一些属性（canvas的宽度、长度和其他相关属性数据） //设置我的视口的宽度和高度 gl.viewportWidth = canvas.width; gl.viewportHeight = canvas.height; } catch (e) { } //如果获取失败 if (!gl) { alert("Could not initialise WebGL, sorry :-("); } } //获取我的着色器对象 function getShader(gl, id) { //根据id获取着色器源程序代码 var shaderScript = document.getElementById(id); if (!shaderScript) { return null; } var str = ""; var k = shaderScript.firstChild; while (k) { if (k.nodeType == 3) { str += k.textContent; } k = k.nextSibling; } var shader; //1.根据着色器的类型创建相应的着色器对象 if (shaderScript.type == "x-shader/x-fragment") { shader = gl.createShader(gl.FRAGMENT_SHADER); } else if (shaderScript.type == "x-shader/x-vertex") { shader = gl.createShader(gl.VERTEX_SHADER); } else { return null; } //2.向着色器对象中指定相应的GLSL ES源代码（以字符串的形式传递进去） gl.shaderSource(shader, str); //3.开始编译着色器（编译成为二进制的可执行文件） gl.compileShader(shader); //检查下着色器的状态（是否编译成功） if (!gl.getShaderParameter(shader, gl.COMPILE_STATUS)) { alert(gl.getShaderInfoLog(shader)); return null; } return shader; } //一个着色器对象必须包含一个顶点着色器和一个片元着色器 var shaderProgram; //初始化着色器 function initShaders() { //获取我的顶点着色器和片元着色器 var fragmentShader = getShader(gl, "shader-fs"); var vertexShader = getShader(gl, "shader-vs"); //每一个program中可以存放一个顶点着色器和一个片元着色器 //4.创建我的程序对象 shaderProgram = gl.createProgram(); //5.为程序对象分配着色器对象 gl.attachShader(shaderProgram, vertexShader); gl.attachShader(shaderProgram, fragmentShader); //6.链接程序对象 /** * 1.可以保证顶点着色器和片元着色器同名并且是同类型的 * 2.attribute，uniform和varying变量个数不超过着色器的上限 */ gl.linkProgram(shaderProgram); //检测是否连接成功 if (!gl.getProgramParameter(shaderProgram, gl.LINK_STATUS)) { alert("Could not initialise shaders"); } //7.告诉WEBGL要使用的程序对象 gl.useProgram(shaderProgram); //指定一个新的属性；gl.enableVertexAttribArray，我们使用它来告诉WebGL我们会用一个数组来为属性赋值 //顶点的位置信息 shaderProgram.vertexPositionAttribute = gl.getAttribLocation(shaderProgram, "aVertexPosition"); gl.enableVertexAttribArray(shaderProgram.vertexPositionAttribute); //获取我的顶点着色器中的attribute纹理坐标参数数据 shaderProgram.textureCoordAttribute = gl.getAttribLocation(shaderProgram, "aTextureCoord"); gl.enableVertexAttribArray(shaderProgram.textureCoordAttribute); //从program中取得另外的两个属性值（模型视图投影矩阵） shaderProgram.pMatrixUniform = gl.getUniformLocation(shaderProgram, "uPMatrix"); shaderProgram.mvMatrixUniform = gl.getUniformLocation(shaderProgram, "uMVMatrix"); } //定义了我的模型视图矩阵和投影矩阵 var mvMatrix; var pMatrix; //在这里实现我的矩阵的进栈和出栈操作 var mvMatrixStack = []; function myPushMatrix() { var copy = new okMat4(); mvMatrix.clone(copy); mvMatrixStack.push(copy); } function myPopMatrix() { if (mvMatrixStack.length == 0) { throw "Invalid popMatrix!"; } mvMatrix = mvMatrixStack.pop(); } //把我们新设置的模型视图投影矩阵传给顶点着色器中的uniform变量 function setMatrixUniforms() { gl.uniformMatrix4fv(shaderProgram.pMatrixUniform, false, pMatrix.toArray()); gl.uniformMatrix4fv(shaderProgram.mvMatrixUniform, false, mvMatrix.toArray()); } //定义我的三角形和矩形缓冲区顶点位置 var pyramidVertexPositionBuffer; var cubeVertexPositionBuffer; //定义我的三角形和矩形缓冲区的顶点颜色 var pyramidVertexColorBuffer; var cubeVertexTextureCoordBuffer ; //定义我的立方体索引下标 var cubeVertexIndexBuffer; //缓冲区的初始化 function initBuffers() { //1.新建三角形顶点缓冲区对象 pyramidVertexPositionBuffer = gl.createBuffer(); //2.绑定目标对象到缓冲区 gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, pyramidVertexPositionBuffer); //初始化我的顶点数组 var vertices = [ // Front face 0.0, 1.0, 0.0, -1.0, -1.0, 1.0, 1.0, -1.0, 1.0, // Right face 0.0, 1.0, 0.0, 1.0, -1.0, 1.0, 1.0, -1.0, -1.0, // Back face 0.0, 1.0, 0.0, 1.0, -1.0, -1.0, -1.0, -1.0, -1.0, // Left face 0.0, 1.0, 0.0, -1.0, -1.0, -1.0, -1.0, -1.0, 1.0 ]; //3.缓冲区对象中写入数据 gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, new Float32Array(vertices), gl.STATIC_DRAW); //计算顶点数组的大小和顶点个数 pyramidVertexPositionBuffer.itemSize = 3; pyramidVertexPositionBuffer.numItems = 12; //1.创建我的颜色缓冲区 pyramidVertexColorBuffer = gl.createBuffer(); //2.绑定我的颜色缓冲区到目标对象 gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, pyramidVertexColorBuffer); //初始化我的颜色数组(对每一个顶点指定相应的颜色) var colors = [ //注意保证在同一个顶点上面的颜色要相同 // Front face 1.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 1.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 1.0, 1.0, // Right face 1.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 1.0, 1.0, 0.0, 1.0, 0.0, 1.0, // Back face 1.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 1.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 1.0, 1.0, // Left face 1.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 1.0, 1.0, 0.0, 1.0, 0.0, 1.0 ]; //3.向缓冲区对象中写入数据 gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, new Float32Array(colors), gl.STATIC_DRAW); //计算三角形顶点颜色数组的大小和顶点个数 pyramidVertexColorBuffer.itemSize = 4; pyramidVertexColorBuffer.numItems = 12; //1.新建矩形顶点缓冲区对象 cubeVertexPositionBuffer = gl.createBuffer(); //2.绑定目标对象到缓冲区 gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, cubeVertexPositionBuffer); //立方体的顶点位置数组 vertices = [ // Front face(123第一个三角形， 134第二个三角形) -1.0, -1.0, 1.0, //左下 1.0, -1.0, 1.0, //右下 1.0, 1.0, 1.0, //右上 -1.0, 1.0, 1.0, //左上 // Back face -1.0, -1.0, -1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, -1.0, // Top face -1.0, 1.0, -1.0, -1.0, 1.0, 1.0, 1.0, 1.0, 1.0, 1.0, 1.0, -1.0, // Bottom face -1.0, -1.0, -1.0, 1.0, -1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, -1.0, 1.0, // Right face 1.0, -1.0, -1.0, 1.0, 1.0, -1.0, 1.0, 1.0, 1.0, 1.0, -1.0, 1.0, // Left face -1.0, -1.0, -1.0, -1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0 ]; //3.向缓冲区对象中写入数据 gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, new Float32Array(vertices), gl.STATIC_DRAW); //计算矩形顶点数组每一项数据的大小，和顶点个数（有四个不同的顶点位置，每个顶点由3个数字组成） cubeVertexPositionBuffer.itemSize = 3; cubeVertexPositionBuffer.numItems = 24; //1.创建我的立方体的顶点纹理图片缓冲区 cubeVertexTextureCoordBuffer = gl.createBuffer(); //2.绑定目标对象到缓冲区 gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, cubeVertexTextureCoordBuffer ); //定义我的矩形的颜色数组 var textureCoords = [ // Front face 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 1.0, 1.0, 0.0, 1.0, // Back face 1.0, 0.0, 1.0, 1.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, // Top face 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 1.0, 1.0, // Bottom face 1.0, 1.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, // Right face 1.0, 0.0, 1.0, 1.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, // Left face 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 1.0, 1.0, 0.0, 1.0, ]; //3.向缓冲区对象中写入数据 gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, new Float32Array(textureCoords), gl.STATIC_DRAW); //计算我的正方形的顶点数组 cubeVertexTextureCoordBuffer .itemSize = 2; cubeVertexTextureCoordBuffer .numItems = 24; //开始定义我的顶点位置数组 //1.创建我的顶点索引缓冲区对象 cubeVertexIndexBuffer = gl.createBuffer(); //2.绑定目标对象到缓冲区 gl.bindBuffer(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, cubeVertexIndexBuffer); //设置我的顶点索引数组 var cubeVertexIndices = [ 0, 1, 2, 0, 2, 3, // Front face 4, 5, 6, 4, 6, 7, // Back face 8, 9, 10, 8, 10, 11, // Top face 12, 13, 14, 12, 14, 15, // Bottom face 16, 17, 18, 16, 18, 19, // Right face 20, 21, 22, 20, 22, 23 // Left face ]; //3.向缓冲区对象写入数据 gl.bufferData(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, new Uint16Array(cubeVertexIndices), gl.STATIC_DRAW); //计算我的顶点索引数组的大小(每一项数据的大小，总共36个数据) /** * 1个不同的顶点位置（numItems），每个顶点由36个数字组成（itemSize） * @type {number} */ cubeVertexIndexBuffer.itemSize = 1; cubeVertexIndexBuffer.numItems = 36; } //定义我的三角形和我的矩形的初始旋转角度 var rPyramid = 0; var rCube = 0; //初始化我的锥形和立方体的旋转变量 var xRot = 0; var xSpeed = 0; var yRot = 0; var ySpeed = 0; var z = -8.0; //指定纹理过滤的方式 var filter = 0; //绘制我的场景（三角形和矩形） function drawScene() { //设置视口大小 gl.viewport(0, 0, gl.viewportWidth, gl.viewportHeight); //清空颜色缓存和深度缓存 gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT | gl.DEPTH_BUFFER_BIT); //建立一个透视投影（视场角，视口比例，最近，最远距离） pMatrix = okMat4Proj(45, gl.viewportWidth / gl.viewportHeight, 0.1, 100.0); //alert('width:'+gl.viewportWidth+'height:'+gl.viewportHeight); 500 500 //pMatrix = okMat4Proj(45, 500/500, 0.1, 100.0); //新建一个模型视图矩阵 mvMatrix = new okMat4(); //保存矩阵的初始状态 myPushMatrix(); //设置我的模型视图矩阵为平移矩阵 //mvMatrix = okMat4Trans(-1.5, 0.0, -7.0); mvMatrix.translate(OAK.SPACE_WORLD, -1.5, 0.0, z, true); //三角形的椎体绕着Y轴旋转(本地坐标系旋转) //mvMatrix.rotY(OAK.SPACE_LOCAL, rPyramid, true); mvMatrix.rotX(OAK.SPACE_LOCAL, xRot, true); mvMatrix.rotY(OAK.SPACE_LOCAL, yRot, true); //1.绑定三角形顶点数据到缓冲区对象 gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, pyramidVertexPositionBuffer); gl.vertexAttribPointer(shaderProgram.vertexPositionAttribute, pyramidVertexPositionBuffer.itemSize, gl.FLOAT, false, 0, 0); //2.绑定三角形颜色信息到缓冲区对象,并且传递给顶点着色器 gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, pyramidVertexColorBuffer); gl.vertexAttribPointer(shaderProgram.textureCoordAttribute, pyramidVertexColorBuffer.itemSize, gl.FLOAT, false, 0, 0); //告诉WEBGL当前使用的模型视图投影矩阵 setMatrixUniforms(); //开始绘制三角形（从第0个位置开始，绘制numItems个顶点） gl.drawArrays(gl.TRIANGLES, 0, pyramidVertexPositionBuffer.numItems); //绘制完毕后再次恢复我的模型视图矩阵 myPopMatrix(); //再次保存我的模型视图矩阵 myPushMatrix(); //开始绘制立方体 mvMatrix.translate(OAK.SPACE_WORLD, 1.5, 0.0, z, true); //让我的矩形绕着XYZ轴旋转 //mvMatrix.rotX(OAK.SPACE_LOCAL, rCube, true); //mvMatrix.rot(OAK.SPACE_LOCAL, rCube, 1.0, 1.0, 1.0, true); mvMatrix.rotX(OAK.SPACE_LOCAL, xRot, true); mvMatrix.rotY(OAK.SPACE_LOCAL, yRot, true); //绑定四边形的顶点信息（与索引下标绑定在一起） gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, cubeVertexPositionBuffer); gl.vertexAttribPointer(shaderProgram.vertexPositionAttribute, cubeVertexPositionBuffer.itemSize, gl.FLOAT, false, 0, 0); //开始传递顶点的纹理数据 gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, cubeVertexTextureCoordBuffer ); gl.vertexAttribPointer(shaderProgram.textureCoordAttribute, cubeVertexTextureCoordBuffer.itemSize, gl.FLOAT, false, 0, 0); //开始使用我的纹理图片来绘制我的立方体(在绘制之前使用这个函数drawElemenets());从TEXTURE0到TEXTURE31 gl.activeTexture(gl.TEXTURE0); //告诉WEBGL要使用的纹理图片(0 1 2 ) //gl.bindTexture(gl.TEXTURE_2D, neheTexture); gl.bindTexture(gl.TEXTURE_2D, createTextures[filter]); //将0这个值推送到着色器的uniform变量中 gl.uniform1i(shaderProgram.samplerUniform, 0); //开始绑定索引下标信息 gl.bindBuffer(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, cubeVertexIndexBuffer); setMatrixUniforms(); //开始绘制立方体 //gl.drawArrays(gl.TRIANGLE_STRIP, 0, cubeVertexPositionBuffer.numItems); gl.drawElements(gl.TRIANGLES, cubeVertexIndexBuffer.numItems, gl.UNSIGNED_SHORT, 0); //绘制完毕后，恢复我的模型视图矩阵的初始状态 myPopMatrix(); } //实现我的载入图片的功能 function handleLoadedTexture(textures) { //更正图形坐标 gl.pixelStorei(gl.UNPACK_FLIP_Y_WEBGL, true); //指定要使用的纹理对象，并且指定了三种不同的纹理过滤方式 gl.bindTexture(gl.TEXTURE_2D, textures[0]); //Nearest（最近点采样过滤） gl.texImage2D(gl.TEXTURE_2D, 0, gl.RGBA, gl.RGBA, gl.UNSIGNED_BYTE, textures[0].image); gl.texParameteri(gl.TEXTURE_2D, gl.TEXTURE_MAG_FILTER, gl.NEAREST); gl.texParameteri(gl.TEXTURE_2D, gl.TEXTURE_MIN_FILTER, gl.NEAREST); //Linear（线性过滤），我们在放大缩小时还是使用同样的过滤方式 gl.bindTexture(gl.TEXTURE_2D, textures[1]); gl.texImage2D(gl.TEXTURE_2D, 0, gl.RGBA, gl.RGBA, gl.UNSIGNED_BYTE, textures[1].image); gl.texParameteri(gl.TEXTURE_2D, gl.TEXTURE_MAG_FILTER, gl.LINEAR); gl.texParameteri(gl.TEXTURE_2D, gl.TEXTURE_MIN_FILTER, gl.LINEAR); //Mipmaps（多级渐进纹理过滤） gl.bindTexture(gl.TEXTURE_2D, textures[2]); gl.texImage2D(gl.TEXTURE_2D, 0, gl.RGBA, gl.RGBA, gl.UNSIGNED_BYTE, textures[2].image); gl.texParameteri(gl.TEXTURE_2D, gl.TEXTURE_MAG_FILTER, gl.LINEAR); gl.texParameteri(gl.TEXTURE_2D, gl.TEXTURE_MIN_FILTER, gl.LINEAR_MIPMAP_NEAREST); //告诉WebGL为当前活动纹理生成对应的一系列MipMap层 gl.generateMipmap(gl.TEXTURE_2D); //清空当前纹理 gl.bindTexture(gl.TEXTURE_2D, null); } //实现我的初始化纹理图片 var createTextures = Array(); //创建一个数组，这个数组中包含三个纹理对象 function initTexture() { var createImage = new Image(); //循环生成三个纹理图片 for (var i=0; i<3; i++){ var texture = gl.createTexture(); texture.image = createImage; //向数组中存放数据 createTextures.push(texture); } //纹理图片加载完成之后调用该函数 createImage.onload = function () { handleLoadedTexture(createTextures); } //设置图片的纹理地址 createImage.src = './Resources/woodbox.bmp'; } //这里是我的主函数 function webGLStart() { //获取canvas元素 var canvas = document.getElementById("lesson01-canvas"); //初始化WEBGL上下文信息 initGL(canvas); //初始化着色器 initShaders(); //初始化缓冲区对象 initBuffers(); //初始化纹理图片 initTexture(); //指定清空画布的颜色，开启隐藏面消除的功能 gl.clearColor(0.0, 0.0, 0.0, 1.0); gl.enable(gl.DEPTH_TEST); //添加按键控制的功能 document.onkeydown = handleKeyDown; document.onkeyup = handleKeyUp; //开始绘制我的场景 //drawScene(); //开始使用动画效果来绘制我的图形 tick(); } //按键控制函数 var currentPressKeys = {}; function handleKeyDown(event) { //把当前的按下的按键键值缓存下来 currentPressKeys[event.keyCode] = true; //开始循环切换纹理滤镜 if (String.fromCharCode(event.keyCode) == 'F'){ filter +=1; if (filter == 3){ filter = 0; } } } function handleKeyUp() { currentPressKeys[event.keyCode] = false; } //根据不同按键做出不同的反应 function handleKeys() { if (currentPressKeys[33]) { // Page Up z -= 0.05; } if (currentPressKeys[34]) { // Page Down z += 0.05; } if (currentPressKeys[37]) { // Left cursor key ySpeed -= 1; } if (currentPressKeys[39]) { // Right cursor key ySpeed += 1; } if (currentPressKeys[38]) { // Up cursor key xSpeed -= 1; } if (currentPressKeys[40]) { // Down cursor key xSpeed += 1; } } //实现我的动画绘制函数 function tick() { //重复调用tick函数 okRequestAnimationFrame(tick); //处理按下的按键 handleKeys(); //开始绘制场景 drawScene(); //改变我的三角形和我的矩阵的旋转角度 animate(); } //开始不断修改我的旋转角度 var lastTime = 0; function animate() { var timeNow = new Date().getTime(); if (lastTime != 0) { var elapsed = timeNow - lastTime; //三角形 90/s， 矩形 75/s xRot += (xSpeed * elapsed) / 1000.0; yRot += (ySpeed * elapsed) / 1000.0; } lastTime = timeNow; } </script> </head> <body onload="webGLStart();"> <canvas id="lesson01-canvas" style="border: none;" width="700" height="700"></canvas> </body> </html>
