WebGL学习笔记 | 创建着色器程序

2019-09-11 18:14:48 浏览数 (1)

0. 前言

今天本想偷个懒不发文的,在朋友圈看下到下几句话,还是忍不住,看来我得把自己的位定好,坚定不移.

程序员:你是什么BUG!

前面两周我们学习的是 GLSL ES 语法相关的内容,今天换一个角度学习WebGL,了解如何在浏览器中使用原生 JavaScript 创建 WebGL 着色器程序。

色器程序分为顶点着色器片元着色器,一个是用于描述绘图的位置大小,一个是用于描述绘图的颜色。我们从零开始,在浏览器中使用 WebGL API 创建一个着色器程序,先看一下大概的流程:

1.获取 WebGL 上下文对象

  • 获取HTML canvas 对象
  • 从 canvas 中获取 WebGL 上下文对象

2.创建 shader 对象

  • 顶点 shader : 创建、关联代码、编译
  • 片元 shader : 创建、关联代码、编译

3.创建 program 对象

  • 创建 program
  • 将顶点、片元 attach 到 program
  • 链接、使用

下同看详细步骤:

1. 获取 WebGL 上下文对象 在 HTML 中创建一个 id 为 webgl 的 <canvas> 标签,大小为400*400

代码语言:javascript复制
<canvas id="webgl" width="400" height="400">
</canvas>

在JS代码中通过 id 获取 canvas 元素,然后在canvas元素中获取 WebGL 上下文,代码如下:

代码语言:javascript复制
var canvas = document.getElementById('webgl');
//获取webgl上下文
var gl = canvas.getContext('webgl');

注意,在不同的浏览器中 webgl 上下文名字可能不同,上面代码仅在 Chrome 中测试通过。

2. 创建编译shader

有了上面的 gl 对象就可以使用 WebGL 相关的 API 来创建Shader,首先创建的是顶点着色器,代码如下:

代码语言:javascript复制
var vertexShader = gl.createShader(gl.VERTEX_SHADER);

非常简单一行代码就创建了一个顶点着色器shader,使用gl.createShader时需要传入着色器类型,就两种:

  • VERTEX_SHADER
  • FRAGMENT_SHADER

然后使用 gl.shaderSource 函数将 顶点着色器代码与 vertexShader 对象关联,并编译:

代码语言:javascript复制
gl.shaderSource(vertexShader,  'void main() { ... }');
gl.compileShader(vertexShader);

我们的着色器代码有可能会出现语法错误,可以使用 gl.getShaderParameter 函数检查 shader 的编译状态是否有错:

代码语言:javascript复制
if (!gl.getShaderParameter(vertexShader, gl.COMPILE_STATUS)) {
    //如果出错,使用 gl.getShaderInfoLog 获取错误提示
    var error = gl.getShaderInfoLog(vertexShader);
    console.log('Failed to compile shader: '   error);
    gl.deleteShader(vertexShader);s
    return null;
  }

getShaderParameter 如果返回false,表示出错,可使用 gl.getShaderInfoLog 获取错误提示,同时删除 vertexShader 对象,注意需要使用 gl.deleteShader() 来删除。

创建片元着色器 framgentShader,流程相同就不再缀述。

3. 创建链接着色器程序

有了 vertexShader 和 framgentShader 两个 shader 对象,现在将它们关联起来,成为一个 完整的着色器程序,需要创建一个 program 对象:

代码语言:javascript复制
var program = gl.createProgram();

将顶点、片元着色器附加到 program 对象上:

代码语言:javascript复制
gl.attachShader(program, vertexShader);
gl.attachShader(program, fragmentShader);

最后进行链接,并使用此着色器程序:

代码语言:javascript复制
gl.linkProgram(program);
gl.useProgram(program);

链接时也可能会出现错误,可使用 gl.getProgramParameter 查看 program 对象的链接状态:

代码语言:javascript复制
if (!gl.getProgramParameter(program, gl.LINK_STATUS)) {
    var error = gl.getProgramInfoLog(program);
    console.log('Failed to link program: '   error);
    //出错了,将shader和program都删除
    gl.deleteShader(vertexShader);
    gl.deleteShader(fragmentShader);
    gl.deleteProgram(program);
  }

至此 WebGL 着色器程序创建完成,不过目前着色器还没开始工作,我们下篇继续!

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