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WebGL中纹理的限制
WebGL中的纹理需要注意一点,所使用的图片数据的大小必须是2的阶乘,横竖的像素长度大小必须是32x32,128x128等2的阶乘的形式。当然,做一些处理的话,不是2的阶乘的图片数据也是可以用的,但是基本上作为纹理使用的图像数据的大小必须是2的阶乘。
另外,看一下普通的网页就能感觉到,网页上的图片数据的读取是要花一点时间的,在进行纹理转换的话,必须是在图片读取完之后才行,这里需要做一些特殊的处理,如果对JavaScript不太熟悉的话可能会无从下手,这个后面会说。
为什么需要纹理?
因为不可能所有的图像都靠代码生成,那是在浪费生命。
这一部分由于WebGL的安全机制,必须开启服务获取,或者允许浏览器访问本地文件,要不然WebGL无法获取文件。
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<meta name="viewport" content="width=device-width, user-scalable=no, initial-scale=1.0, maximum-scale=1.0, minimum-scale=1.0">
<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge">
<title>Title</title>
<style>
body {
margin: 0;
text-align: center;
}
#canvas {
margin: 0;
}
</style>
</head>
<body οnlοad="main()">
<canvas id="canvas" height="800" width="800"></canvas>
</body>
<script src="lib/webgl-utils.js"></script>
<script src="lib/webgl-debug.js"></script>
<script src="lib/cuon-utils.js"></script>
<script src="lib/cuon-matrix.js"></script>
<script>
/*第一部分顶点着色器接收顶点的纹理坐标,传递给片元着色器*/
var VSHADER_SOURCE = "" +
"attribute vec4 a_Position;\n" +//
"attribute vec2 a_TexCoord;\n" +//
"varying vec2 v_TexCoord;\n" +//
"void main(){\n" +
" gl_Position = a_Position;\n" +
" v_TexCoord = a_TexCoord;\n" +//
"}\n";
var FSHADER_SOURCE = "" +
"precision mediump float;\n" +//
"uniform sampler2D u_Sampler;\n" +//
"varying vec2 v_TexCoord;\n" +//
"void main(){\n" +
" gl_FragColor = texture2D(u_Sampler,v_TexCoord);\n" +//
"}\n";
/*第二部分 main()方法 初始化着色器,设置顶点信息,调用配置纹理方法*/
function main() {
var canvas = document.getElementById("canvas");
var gl = getWebGLContext(canvas);
if(!gl){
console.log("你的电脑不支持WebGL!");
return;
}
if(!initShaders(gl,VSHADER_SOURCE,FSHADER_SOURCE)){
console.log("初始化着色器失败!");
return;
}
//设置顶点的相关信息
var n = initVertexBuffers(gl);
if(n < 0){
console.log("无法获取到点的数据");
return;
}
//配置纹理
if(!initTextures(gl,n)){
console.log("无法配置纹理");
return;
}
}
/*第三部分 initVertexBuffers() 设置顶点坐标和纹理坐标 调用initTextures()进行下一步处理*/
function initVertexBuffers(gl) {
var verticesSizes = new Float32Array([
//四个顶点的位置和纹理数据
-0.5,0.5,0.0,1.0,
-0.5,-0.5,0.0,0.0,
0.5,0.5,1.0,1.0,
0.5,-0.5,1.0,0.0
]);
var n = 4;
var vertexSizeBuffer = gl.createBuffer();
if(!vertexSizeBuffer){
console.log("无法创建缓冲区");
return -1;
}
gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER,vertexSizeBuffer);
gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER,verticesSizes,gl.STATIC_DRAW);
var a_Position = gl.getAttribLocation(gl.program,"a_Position");
if(a_Position < 0){
console.log("无法获取到存储位置");
return;
}
//获取数组一个值所占的字节数
var fsize = verticesSizes.BYTES_PER_ELEMENT;
//将顶点坐标的位置赋值
gl.vertexAttribPointer(a_Position,2,gl.FLOAT,false,fsize*4,0);
gl.enableVertexAttribArray(a_Position);
//将顶点的纹理坐标分配给a_TexCoord并开启它
var a_TexCoord = gl.getAttribLocation(gl.program,"a_TexCoord");
if(a_TexCoord < 0){
console.log("无法获取到存储位置");
return;
}
//将纹理坐标赋值
gl.vertexAttribPointer(a_TexCoord,2,gl.FLOAT,false,fsize*4,fsize*2);
gl.enableVertexAttribArray(a_TexCoord);
return n;
}
/*第四部分 initTextures() 创建纹理对象 并调用纹理绘制方法*/
function initTextures(gl,n) {
var texture = gl.createTexture();//创建纹理对象
if(!texture){
console.log("无法创建纹理对象");
return;
}
//获取u_Sampler的存储位置
var u_Sampler = gl.getUniformLocation(gl.program,"u_Sampler");
if(u_Sampler < 0){
console.log("无法获取变量的存储位置");
return;
}
//创建Image对象,并绑定加载完成事件
var image = new Image();
image.onload = function () {
loadTexture(gl,n,texture,u_Sampler,image);
};
image.src = "./resources/sky.jpg";
return true;
}
/*第五部分 设置纹理相关信息供WebGL使用,并进行绘制*/
function loadTexture(gl,n,texture,u_Sampler,image) {
//对纹理图像进行y轴反转
gl.pixelStorei(gl.UNPACK_FLIP_Y_WEBGL,1);
//开启0号纹理单元
gl.activeTexture(gl.TEXTURE0);
//向target绑定纹理对象
gl.bindTexture(gl.TEXTURE_2D,texture);
//配置纹理参数
gl.texParameteri(gl.TEXTURE_2D,gl.TEXTURE_MIN_FILTER,gl.LINEAR);
//配置纹理图像
gl.texImage2D(gl.TEXTURE_2D,0,gl.RGB,gl.RGB,gl.UNSIGNED_BYTE,image);
//将0号纹理传递给着色器
gl.uniform1i(u_Sampler,0);
//绘制
gl.clearColor(0.0,0.0,0.0,1.0);
gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT);
gl.drawArrays(gl.TRIANGLE_STRIP,0,n);
}
</script>
</html>
这次代码共分成了五大部分:
第一部分增加上了varying变量。
第二部分初始化WebGL。
第三部分绘制顶点信息。
第四部分主要是创建了纹理对象,和通过浏览器加载图片并且触发设置纹理的相关信息的方法。
重要的就是第五部分,在之前没有接触过的纹理相关的信息设置api:
首先要明白纹理的坐标问题:
为了将纹理坐标和广泛的使用的xy坐标区分开来,WebGL使用s和t命名纹理坐标,如图。
我们的任务是什么呢?
就是将图片映射到WebGL上面
我们在initVertexBuffers()里面的数据内添加了纹理的坐标,来达到上图的匹配。
首先需要创建gl.createTexture()了纹理对象:
对应的还有gl.deleteTexture()来删除纹理对象
如果删除一个已经被删除的纹理对象时,不会报错也不会产生任何影响。
在等待图片被浏览器加载成功后,就会调用loadTexture()方法进行设置WebGL的相关纹理信息。
第一个方法gl.pixelStorei()是对图像进行Y轴反转,才能正确的将图像映射到图形上。
然后激活纹理单元gl.activeTexture(),每个纹理单元有一个单元编号来管理纹理图像。即使你的程序只需要一张纹理图像,也得为其指定一个纹理单元。
然后需要绑定纹理对象gl.bindTexture(),这一点与缓冲区很像,写入数据之前需要绑定。
WebGL支持两种类型的纹理:
案例使用的二维图像,所以传入了gl.TEXTURE_2D
纹理对象绑定成功后,就可以进行纹理对象的参数进行配置gl.texParameteri():
参数设置完成以后,就需要将纹理图像分配给纹理对象gl.texImage2D():
这里的L(流明)表示我们感知到的物体表面的亮度。通常使用物体表面红、绿、蓝颜色分量值得加权平均来计算流明。
一旦将纹理图像传入WebGL系统,就必须将其传入片元着色器并映射到图形的表面上去。
在39行,我们使用uniform声明了一个texture2D类型的u_Sampler变量来表示纹理,因为纹理图像不会随着片元变化。
而表示纹理对象的unifrom变量必须声明为一种特殊的、专用于纹理对象的数据类型。如图:
在代码的156行,我们使用了gl.uniform1i(),指定纹理单元编号将纹理对象传递给u_Sampler,由于案例的纹理对象被绑定到了gl.TEXTURE0上面,第二个参数为0。
由于我们是使用的varying变量从顶点着色器内将变量传到片元着色器里面,片元着色器和顶点着色器内的同名、同类型的varying变量可以用来在两者之间传输数据。顶点之间的片元的纹理坐标会在光栅化的过程中内插出来,所以在片元着色器中,我们使用的是内插后的纹理坐标。
在片元着色器中,第四十二行的代码使用了GLSL ES内置函数texture2D()来抽取纹素颜色,然后把从纹理上获取到的颜色,逐片元的赋值到图形上面。
这个函数时内置的,留意一下其参数和返回值
来源:CSDN
作者:专注前端30年
链接:https://blog.csdn.net/qq_30100043/article/details/72771864