颜色与纹理

MutiAttributeSize

本案例主要介绍如何将多个顶点数据通过缓冲区对象传入顶点着色器

MutiAttributeSize Code

MutiAttributeSize运行结果

MutiAttributeSize.html
MutiAttributeSize.js

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <title>Document</title>
  <script src="../examples/lib/cuon-matrix.js"></script>
  <script src="../examples/lib/cuon-utils.js"></script>
  <script src="../examples/lib/webgl-debug.js"></script>
  <script src="../examples/lib/webgl-utils.js"></script>
  <script src="./MutiAttributeSize.js"></script>
</head>
<body onload="main()">
  <canvas id="webgl" width="300" height="300"></canvas>
</body>
</html>

let VSHADER_SOURCE =
    `
  attribute vec4 a_Position;
  attribute float a_PointSize;
  void main(){
    gl_Position = a_Position;
    gl_PointSize = a_PointSize;
  }
  `;
let FSHADER_SOURCE =
    `
  void main(){
    gl_FragColor = vec4(0.0,1.0,0.0,0.5);
  }
  `;
function initVertexBuffer(gl) {
    let vertices = new Float32Array([
        0.0, 0.5, -0.5, -0.5, 0.5, -0.5
    ]);
    let sizes = new Float32Array([
        10.0, 20.0, 30.0
    ]);
    let vertexBuffer = gl.createBuffer();
    let sizeBuffer = gl.createBuffer();

    gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, vertexBuffer);
    gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, vertices, gl.STATIC_DRAW);
    let a_Position = gl.getAttribLocation(gl.program, 'a_Position');
    gl.vertexAttribPointer(a_Position, 2, gl.FLOAT, false, 0, 0);
    gl.enableVertexAttribArray(a_Position);

    gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, sizeBuffer);
    gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, sizes, gl.STATIC_DRAW);
    let a_PointSize = gl.getAttribLocation(gl.program, 'a_PointSize');
    gl.vertexAttribPointer(a_PointSize, 1, gl.FLOAT, false, 0, 0);
    gl.enableVertexAttribArray(a_PointSize);

    return sizes.length
}
function main() {
    let canvas = document.getElementById('webgl');
    let gl = getWebGLContext(canvas);
    if (!initShaders(gl, VSHADER_SOURCE, FSHADER_SOURCE)) {
        console.log('初始化着色器失败');
        return;
    }
    let n = initVertexBuffer(gl);
    gl.clearColor(0.0, 0.0, 0.0, 1.0);
    gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT);
    gl.drawArrays(gl.POINTS, 0, n);
}

2种支持传递多种顶点数据信息的方式

方法1：创建多个缓冲区对象

最简单粗暴的一种方式。
要向Vertex_Shader传递多份逐顶点数据信息？
只需要为顶点的每种数据建立一个缓冲区就OK了。

OS：这种方法就像学校的教科书，每章习题不加在这一章后面，非要配套来一套习题集，做题时两本书加草稿纸摊开桌子乱的笔都找不到。（脑补一下桌子对应的就是运行环境）

方法2：利用vertexAttribPointer的步进和偏移参数

创建多个缓冲区比较适合 数据量不大的情况。

更常用的是利用某些机制分别访问统一缓冲区对象中的不同种类数据。
这里介绍的是 交错组织（interleaving）
即将不同种类数据交叉存储在一个缓冲区中，
利用vertexAttribPointer的 步进（stride） 和 偏移(offset) 来获取特定数据。

let verticesSizes = new Float32Array([
  0.0, 0.5, 10.0, // 第一个点
  -0.5, -0.5, 20.0, // 第二个点
  0.5, -0.5, 30.0, // 第三个点
])

MultiAttributeSize_Interleaved

本案例主要介绍利用vertexAttribPointer的步进和偏移来获取特定数据。

MutiAttributeSize_Interleaved

MutiAttributeSize_Interleaved运行结果

MutiAttributeSize_Interleaved.html
MutiAttributeSize_Interleaved.js

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <title>Document</title>
  <script src="../examples/lib/cuon-matrix.js"></script>
  <script src="../examples/lib/cuon-utils.js"></script>
  <script src="../examples/lib/webgl-debug.js"></script>
  <script src="../examples/lib/webgl-utils.js"></script>
  <script src="./MultiAttributeSize_Interleaved.js"></script>
</head>
<body onload="main()">
  <canvas id="webgl" width="300" height="300"></canvas>
</body>
</html>

let VSHADER_SOURCE =
  `
  attribute vec4 a_Position;
  attribute float a_PointSize;
  void main(){
    gl_Position = a_Position;
    gl_PointSize = a_PointSize;
  }
  `;
let FSHADER_SOURCE =
  `
  void main(){
    gl_FragColor = vec4(0.0,1.0,0.0,0.4);
  }
  `;
function initVertexBUffer(gl) {
  let verticesSize = new Float32Array([
    0.0, 0.5, 10.0, // 第一个点
    -0.5, -0.5, 20.0, // 第二个点
    0.5, -0.5, 30.0, // 第三个点
  ])
  let n = 3;
  let vertexSizeBuffer = gl.createBuffer();
  gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, vertexSizeBuffer);
  gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, verticesSize, gl.STATIC_DRAW);

  let FSIZE = verticesSize.BYTES_PER_ELEMENT;
  
  let a_Position = gl.getAttribLocation(gl.program, 'a_Position');
  gl.vertexAttribPointer(a_Position, 2, gl.FLOAT, false, FSIZE * 3, 0);
  gl.enableVertexAttribArray(a_Position);

  let a_PointSize = gl.getAttribLocation(gl.program, 'a_PointSize');
  gl.vertexAttribPointer(a_PointSize, 1, gl.FLOAT, false,FSIZE * 3, FSIZE * 2);
  gl.enableVertexAttribArray(a_PointSize);
  
  return n;
}
function main() {
  let canvas = document.getElementById('webgl');
  let gl = getWebGLContext(canvas);
  if (!initShaders(gl, VSHADER_SOURCE, FSHADER_SOURCE)) {
    console.log('着色器初始化失败');
    return;
  }
  let n = initVertexBUffer(gl);
  gl.clearColor(0.0,0.0,0.0,1.0);
  gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT);
  gl.drawArrays(gl.POINTS, 0, n);
}

vertexAttribPointer的作用机制

BYTES_PRE_ELEMENT

类型化数组的默认属性，可以表示数组中 每个元素所占的字节数 。

MultiAttributeColor（varying变量）

本程序主要介绍如何使Vertex_Shader的数据进入Fragment_Shader。

（提前剧透：使用varying变量）

MultiAttributeColor

MultiAttributeColor运行效果

MultiAttributeColor.html
MultiAttributeColor.js

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <title>Document</title>
  <script src="../examples/lib/cuon-matrix.js"></script>
  <script src="../examples/lib/cuon-utils.js"></script>
  <script src="../examples/lib/webgl-debug.js"></script>
  <script src="../examples/lib/webgl-utils.js"></script>
  <script src="./MultiAttributeColor.js"></script>
</head>
<body onload="main()">
  <canvas id="webgl" width="300" height="300"></canvas>
</body>
</html>

let VSHADER_SOURCE =
  `
  attribute vec4 a_Position;
  attribute vec4 a_Color;
  varying vec4 v_Color; // varying变量声明
  void main(){
    gl_Position = a_Position;
    gl_PointSize = 10.0;
    v_Color = a_Color; // 将数据传递给Fragment_Shader
  }
  `;
let FSHADER_SOURCE =
  `
  precision mediump float;
  varying vec4 v_Color; 
  void main(){ 
    gl_FragColor = v_Color; // 从顶点着色器接受数据
  }
  `;
function initVertexBuffer(gl) {
  let verticesColors = new Float32Array([
    0.0, 0.5, 1.0, 0.0, 0.0,
    -0.5, -0.5, 0.0, 1.0, 0.0,
    0.5, -0.5, 0.0, 0.0, 1.0
  ]);
  let n = 3;
  let FSIZE = verticesColors.BYTES_PER_ELEMENT;
  let vertexColorBuffer = gl.createBuffer();
  gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, vertexColorBuffer);
  gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, verticesColors, gl.STATIC_DRAW);
  let a_Position = gl.getAttribLocation(gl.program, 'a_Position');
  gl.vertexAttribPointer(a_Position, 2, gl.FLOAT, false, FSIZE * 5, 0);
  gl.enableVertexAttribArray(a_Position);

  let a_Color = gl.getAttribLocation(gl.program, 'a_Color');
  gl.vertexAttribPointer(a_Color, 3, gl.FLOAT, false, FSIZE * 5, FSIZE * 2);
  gl.enableVertexAttribArray(a_Color);

  return n;
}

function main() {
  let canvas = document.getElementById('webgl');
  let gl = getWebGLContext(canvas);
  if (!initShaders(gl, VSHADER_SOURCE, FSHADER_SOURCE)) {
    console.log('着色器初始化失败');
    return;
  }
  let n = initVertexBuffer(gl);
  gl.clearColor(0.0, 0.0, 0.0, 1.0);
  gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT);
  gl.drawArrays(gl.POINTS, 0, n);
}

varying变量

varying变量可选类型：

float
vec[2-4]
mat[2-4]

我们在Vertex_Shader中声明了一个varying变量，那Fragment_Shader要怎么接收呢？

答：在Fragment_Shader中声明一个同名且同类型的varying变量就可以了。