WebGL - 颜色


在前面的所有示例中,我们通过将所需的颜色值分配给gl_FragColor变量来将颜色应用于对象。除此之外,我们可以为每个顶点定义颜色 - 就像顶点坐标和索引一样。本章通过示例演示如何使用WebGL对四边形应用颜色。

应用颜色

要应用颜色,您必须使用 JavaScript 数组中的 RGB 值定义每个顶点的颜色。您可以为所有顶点指定相同的值,以使对象具有唯一的颜色。定义颜色后,您必须创建一个颜色缓冲区并将这些值存储在其中,并将其与顶点着色器属性关联。

在顶点着色器中,除了坐标属性(保存顶点的位置)之外,我们还定义了一个属性和一个变量来处理颜色。

颜色属性保存每个顶点颜色值,而变化是作为输入传递给片段着色器的变量。因此,我们必须将颜色值分配给不同的

在片段着色器中,保存颜色值的变量被分配给gl_FragColor,它保存对象的最终颜色。

应用颜色的步骤

创建 WebGL 应用程序来绘制四边形并为其应用颜色需要执行以下步骤。

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 - 定义几何图形并将其存储在缓冲区对象中

可以用两个三角形画出一个正方形。因此,在此示例中,我们提供两个三角形(具有一条公共边)的顶点和索引。由于我们想要对其应用颜色,因此还定义了一个保存颜色值的变量,并将每个颜色值(红色、蓝色、绿色和粉色)分配给它。

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 
];

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

第 3 步 - 创建并编译着色器程序

在这一步中,您需要编写顶点着色器和片段着色器程序,对其进行编译,并通过链接这两个程序来创建组合程序。

  • 顶点着色器- 在程序的顶点着色器中,我们定义矢量属性来存储 3D 坐标(位置)和每个顶点的颜色。声明varing变量以将颜色值从顶点着色器传递到片段着色器。最后,将存储在 color 属性中的值分配给不同的

var vertCode = 'attribute vec3 coordinates;'+
   'attribute vec3 color;'+
   'varying vec3 vColor;'+
	
   'void main(void) {' +
      ' gl_Position = vec4(coordinates, 1.0);' +
      'vColor = color;'+
   '}';
  • 片段着色器- 在片段着色器中,我们将变化分配给gl_FragColor变量。

var fragCode = 'precision mediump float;'+
   'varying vec3 vColor;'+
   'void main(void) {'+
      'gl_FragColor = vec4(vColor, 1.);'+
   '}';

步骤 4 - 将着色器程序与缓冲区对象关联

在这一步中,我们将缓冲区对象和着色器程序关联起来。

第 5 步 - 绘制所需的对象

由于我们正在使用索引绘制两个将形成四边形的三角形,因此我们将使用方法drawElements()。对于这个方法,我们必须传递索引的数量。indexs.length的值表示索引的数量。

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

示例 – 应用颜色

以下程序演示了如何使用 WebGL 应用程序绘制四边形并为其应用颜色。

<!doctype html>
<html>
   <body>
    <canvas width = "300" height = "300" 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
         ];

         var colors = [0,0,1, 1,0,0, 0,1,0, 1,0,1,];
         
         indices = [3,2,1,3,1,0];
         
         // Create an empty buffer object and store vertex data
         var vertex_buffer = gl.createBuffer();
         gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, vertex_buffer);
         gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, new Float32Array(vertices), gl.STATIC_DRAW);
         gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, null);

         // Create an empty buffer object and store Index data
         var Index_Buffer = gl.createBuffer();
         gl.bindBuffer(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, Index_Buffer);
         gl.bufferData(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, new Uint16Array(indices), gl.STATIC_DRAW);
         gl.bindBuffer(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, null);

         // Create an empty buffer object and store color data
         var color_buffer = gl.createBuffer ();
         gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, color_buffer);
         gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, new Float32Array(colors), gl.STATIC_DRAW);

         /*======================= Shaders =======================*/
         
         // vertex shader source code
         var vertCode = 'attribute vec3 coordinates;'+
            'attribute vec3 color;'+
            'varying vec3 vColor;'+
            'void main(void) {' +
               ' gl_Position = vec4(coordinates, 1.0);' +
               'vColor = color;'+
            '}';
            
         // 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 = 'precision mediump float;'+
            'varying vec3 vColor;'+
            'void main(void) {'+
               'gl_FragColor = vec4(vColor, 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);

         // bind the color buffer
         gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, color_buffer);
         
         // get the attribute location
         var color = gl.getAttribLocation(shaderProgram, "color");
 
         // point attribute to the volor buffer object
         gl.vertexAttribPointer(color, 3, gl.FLOAT, false,0,0) ;
 
         // enable the color attribute
         gl.enableVertexAttribArray(color);

         /*============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,它将产生以下输出 -