WebGL - 繪製四邊形

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在上一章中，我們討論了 WebGL 提供的不同繪製模式。我們還可以使用索引來使用這些模式之一繪製圖元。要在 WebGL 中繪製模型，我們必須選擇其中一個圖元並繪製所需的網格（即，使用一個或多個圖元形成的模型）。

在本章中，我們將透過一個示例演示如何使用 WebGL 繪製四邊形。

繪製四邊形的步驟

建立 WebGL 應用程式以繪製四邊形需要以下步驟。

步驟 1 - 準備畫布並獲取 WebGL 渲染上下文

在此步驟中，我們使用 **getContext()** 獲取 WebGL 渲染上下文物件。

步驟 2 - 定義幾何體並將其儲存在緩衝區物件中

可以使用兩個三角形繪製正方形。在此示例中，我們提供了兩個三角形（具有一個公共邊）的頂點和索引。

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 
];

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

步驟 3 - 建立和編譯著色器程式

在此步驟中，您需要編寫頂點著色器和片段著色器程式，編譯它們，並透過連結這兩個程式來建立一個組合程式。

  • **頂點著色器** - 在程式的頂點著色器中，我們定義向量屬性來儲存 3D 座標並將其分配給 **gl_position**。

var vertCode =
   'attribute vec3 coordinates;' +
   'void main(void) {' +
      ' gl_Position = vec4(coordinates, 1.0);' +
   '}';

  • **片段著色器** - 在片段著色器中，我們只需將片段顏色分配給 **gl_FragColor** 變數。

var fragCode = 'void main(void) {' +' gl_FragColor = vec4(0.5, 0.3, 0.0, 7.5);' +'}';

步驟 4 - 將著色器程式關聯到緩衝區物件

在此步驟中，我們將緩衝區物件與著色器程式關聯。

步驟 5 - 繪製所需的物件

由於我們正在繪製兩個三角形來形成一個四邊形，使用索引，我們將使用 **drawElements()** 方法。對於此方法，我們必須傳遞索引的數量。**indices.length** 的值給出索引的數量。

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

示例 – 繪製四邊形

以下程式顯示瞭如何建立 WebGL 應用程式以繪製四邊形。

線上演示 
<!doctype html>
<html>
   <body>
      <canvas width = "570" height = "570" 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 
         ];

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

         // Create an empty buffer object to store vertex buffer
         var vertex_buffer = gl.createBuffer();

         // Bind appropriate array buffer to it
         gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, vertex_buffer);

         // Pass the vertex data to the buffer
         gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, new Float32Array(vertices), gl.STATIC_DRAW);

         // Unbind the buffer
         gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, null);

         // Create an empty buffer object to store Index buffer
         var Index_Buffer = gl.createBuffer();

         // Bind appropriate array buffer to it
         gl.bindBuffer(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, Index_Buffer);

         // Pass the vertex data to the buffer
         gl.bufferData(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, new Uint16Array(indices), gl.STATIC_DRAW);

         // Unbind the buffer
         gl.bindBuffer(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, null);

         /*====================== Shaders =======================*/

         // Vertex shader source code
         var vertCode =
            'attribute vec3 coordinates;' +
            'void main(void) {' +
               ' gl_Position = vec4(coordinates, 1.0);' +
            '}';

         // 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 =
            'void main(void) {' +
               ' gl_FragColor = vec4(0.0, 0.0, 0.0, 0.1);' +
            '}';

         // 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);

         /*============= 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>

如果執行此示例，將產生以下輸出：

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