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《WebGL编程指南》学习笔记18——动画——三角形旋转

《WebGL编程指南》学习笔记18——动画——三角形旋转

作者: 小鸟游露露 | 来源:发表于2021-05-08 10:16 被阅读0次

    本系列仅作为本人学习《WebGL编程指南》这本书的笔记所用

    image.jpeg

    动画基础:转动的三角形 = 不断擦除和重绘三角形,每次重绘时改动角度
    requestAnimationFrame()
    是浏览器用于定时循环操作的一个接口,类似于setTimeout,主要用途是按帧对网页进行重绘。参数为要循环的回调函数,在浏览器重绘前调用。
    优势:充分利用显示器的刷新机制,刷新频率保持同步,比较节省系统资源,一旦页面不处于浏览器的当前标签,就会自动停止刷新。
    缺点:不能修改刷新频率,且是在主线程上完成,若主线程繁忙会使其效果打折扣。


    webgl-动画.gif
    <!DOCTYPE html>
    <html lang="en">
      <head>
        <meta charset="UTF-8" />
        <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0" />
        <title>16绘制三角形-动画-旋转</title>
    
        <script src="./lib/cuon-matrix.js"></script>
        <script src="./lib/cuon-utils.js"></script>
        <script src="./lib/webgl-debug.js"></script>
        <script src="./lib/webgl-utils.js"></script>
      </head>
      <body onload="main()">
        <canvas id="webgl" width="400" height="400">
          不支持canvas的浏览器会展示这段文字
        </canvas>
    
        <script>
          // 顶点着色器程序
          let VSHADER_SOURCE = `
            attribute vec4 a_Position;
            uniform mat4 u_ModeMatrix;
            void main() {
            gl_Position = u_ModeMatrix * a_Position;
            }
        `;
    
          // 片元着色器程序
          let FSHADER_SOURCE = `
            void main() {
            gl_FragColor = vec4(1.0, 0.0, 0.0, 1.0);
            }
        `;
          // 旋转速度(度/秒)
          let ANGLE_STEP = 45.0;
          // 主程序
          function main() {
            let canvas = document.getElementById("webgl");
    
            // 获取WebGL绘图上下文
            let gl = getWebGLContext(canvas);
            if (!gl) {
              console.error("无法使用WebGL");
              return;
            }
    
            // 初始化着色器
            if (!initShaders(gl, VSHADER_SOURCE, FSHADER_SOURCE)) {
              console.error("无法使用着色器");
              return;
            }
    
            // 设置顶点坐标
            let nLength = initVertexBuffers(gl);
            if (nLength < 0) {
              console.log("无法设置点的位置");
              return;
            }
            // ===============
            // 设置<canvas> 背景色,在绘制图形前设置背景色,当清除和重绘时一直有效
            gl.clearColor(0.0, 0.0, 0.0, 1.0);
            // 三角形当前旋转角度
            let currentAngle = 0.0;
            // 创建Matrix4对象以进行模型变换
            let modelMatrix = new Matrix4();
            // 将旋转矩阵传输给顶点着色器
            let u_ModeMatrix = gl.getUniformLocation(gl.program, "u_ModeMatrix");
            // =============
            // =============
            // 开始绘制三角形
            let tick = function () {
              currentAngle = animate(currentAngle); // 更新旋转角
              draw(gl, nLength, currentAngle, modelMatrix, u_ModeMatrix);
              requestAnimationFrame(tick); // 请求浏览器调用tick
            };
            tick();
            // =============
          }
          function initVertexBuffers(gl) {
            // 类型化数组, 用于储存顶点的坐标或颜色。比Array性能更高,不支持push(),和pop()
            let vertices = new Float32Array([0.0, 0.5, -0.5, -0.5, 0.5, -0.5]); // 坐标 x1,y1,x2,y2,x3,y3
            let n = 3; // 点的个数
    
            // 1.创建缓冲区对象
            let vertexBuffer = gl.createBuffer();
            if (!vertexBuffer) {
              console.log("不能创建缓冲区对象");
              return -1;
            }
    
            // 2.将缓冲区对象绑定到目标
            gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, vertexBuffer);
    
            // 3.向缓冲区对象写入数据,不能直接向缓冲区写入数据,只能向绑定的目标输入数据
            gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, vertices, gl.STATIC_DRAW);
    
            // 获取a_Position变量的存储位置
            let a_Position = gl.getAttribLocation(gl.program, "a_Position");
            if (a_Position < 0) {
              console.log("无法获取 a_Position");
              return -1;
            }
            // 4.将缓冲区对象分配给attribute变量--所有点数据一次性传入
            gl.vertexAttribPointer(a_Position, 2, gl.FLOAT, false, 0, 0);
    
            // 5.连接a_Position变量与分配给它的缓冲区对象,开启attribute变量
            gl.enableVertexAttribArray(a_Position);
    
            return n; // 返回待绘制顶点的数量, 函数内部发生错误后返回-1
          }
          // =============
          function draw(gl, nLength, currentAngle, modelMatrix, u_ModeMatrix) {
            // 设置旋转矩阵
            modelMatrix.setRotate(currentAngle, 0, 0, 1);
            // 将旋转矩阵传输给顶点着色器
            gl.uniformMatrix4fv(u_ModeMatrix, false, modelMatrix.elements);
            // 清除<canvas>
            gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT);
    
            // 绘制三角形
            gl.drawArrays(gl.TRIANGLES, 0, nLength); // nLength为n个点
          }
          // 记录上一次调用函数的时刻
          let g_last = Date.now();
          function animate(angle) {
            // 计算距离上次调用经过多少时间
            let now = Date.now();
            let elapsed = now - g_last; // 毫秒
            g_last = now;
            // 根据距离上次调用的时间,更新当前旋转角度
            let newAngle = angle + (ANGLE_STEP * elapsed) / 1000.0;
            return (newAngle %= 360);
          }
          // =============
        </script>
      </body>
    </html>
    

    未完待续。。。

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