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[WebGL入门]四，渲染准备

2024-07-14 23:25:45   221人阅读

注：文章译自http://wgld.org/，原作者杉本雅広(doxas)，文章中如果有我的额外说明，我会加上［lufy：］，另外，鄙人webgl研究还不够深入，一些专业词语，如果翻译有误，欢迎大家指正。


必须准备的东西

上次介绍了3D绘图的基础知识。讲了一下由Z坐标的不同决定的两种坐标系，以及坐标变换的种类。这一次，说一说实际WebGL绘图的时候必须准备的东西。

首先，HTML，javascript相关的基础知识就不解释了。如果，有不明白的单词或概念的话，请自己查一下。我是认为你有一定的HTML和javascript基础的前提下进行讲解的。


HTML的准备

就像前面说的那样(二，开始WebGL之前，先了解一下canvas)，WebGL利用的是canvas的绘图区域。也就是说，使用WebGL的网页，HTML里面肯定含有canvas标签。

向这个canvas标签上添加一个ID属性，在javascript中使用getElementById等函数很容易能获取到这个canvas对象，获取了这个canvas之后，利用javascript可以完成所有的操作。

一个最低限度的HTML模版，就是像下面这样。

<html>
    <head>
        <title>WebGL TEST</title>
        <script src=http://www.mamicode.com/"script.js" type="text/javascript"></script>>上面代码中，script.js是自己准备的包含各种处理的javascript文件。canvas的大小可以在HTML中设定，当然也可以使用javascript来动态制定。
另外，所有的脚本都写在HTML中当然是可以的，个人认为将javascript代码分离成单独的文件比较好，这个不是必须的。

关于着色器
WebGL中，所谓的固定管线是不存在的。估计会有人问，什么是固定管线？先来简单说明一下。
固定管线，简单来说，就是3d渲染所进行的一连串的计算流程，就像流水线一样。（说的有点太简单了。）
固定管线中，上次所说的模型，视图，投影的坐标变换都会替我们完成。不需要理解细节，只需要知道所有的这些坐标变换都包含在里面，都会帮我们计算好。
如果有了固定管线，编写程序就比较容易了，因为所有的变换都是由固定管线来完成的，但是缺点就是自由度低。固定管线只能完成一些最基本的操作，如果想要做一些特殊的处理，就比较麻烦了。
好了，固定管线就说到这里了。
前面说了，WebGL中不存在固定管线。也就是说，坐标变换必须全部由自己来做。而且，这个记述了坐标变换的机制就叫做着色器(Shader)。
这样可以由程序员控制的机制叫做可编辑着色器。而着色器又有 处理几何图形顶点的顶点着色器和处理像素的片段着色器两种类型。
由于WebGL中没有固定管线，所以必须准备好顶点着色器和片段着色器。

着色器的处理方法
顶点着色器和片段着色器要怎么准备呢？
实际上，着色器的添加可以有多种做法。着色器是由程序员自己编写的，而且着色器的代码就是简单的字符串而已。所以，不管用什么方法，只要把这个着色器字符串传给程序就可以了。
最简单的方法，就是把着色器记录在HTML中。使用这种方法的话，是利用HTML的script标签来做的。下面是一个简单的例子。
<script id="vshader" type="x-shader/x-vertex">
    ※顶点着色器
</script>

<script id="fshader" type="x-shader/x-fragment">
    ※片段着色器
</script>
canvas也一样，为了在javascript中可以调用，给script标签加上了id属性。另外，type属性是和javascript不同的，不要误认为是javascript代码。
>>指定type属性的理由
type属性指定了［x-shader/x-vertex］和［x-shader/x-fragment］，这并不是HTML中定义的正式的写法。但是一般的浏览器如果遇到不识别的标签的话会无视掉的，浏览器不会认为这是javascript代码的。浏览器只会把它当成无意义的字符串，而程序中则可以使用标签里面的内容。
另一个，也可以不使用script标签来做。
主要是因为着色器的代码就是简单的字符串，可以直接在javascript内部定义字符串。这样的话，着色器被定义在了javascript文件中，HTML的代码就变的简单多了，并不是说，这种做法比前一种做法好。

总结
使用WebGL进行3D渲染，这次说了下面几个必须要做的准备。
最低限度，需要HTML，canvas标签，处理WebGL的javascript代码，顶点着色器和片段着色器的代码。
另外，比如要描画3D模型的模型数据，图片文件等当然有时候也是需要的，但是根据你用WebGL想要做的东西不同而不同。真要说最新限度的话，只需要一个HTML文件。javascript代码和着色器代码都可以记录在HTML文件中。
基本上，本网站的所有javascript代码都是记录在单独的文件内的，而着色器的代码，也不是必须记录在HTML中，要根据情况随机应变吧。

下次，介绍3D绘图的核心内容，矩阵。

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