WebGL: 3D 绘图协议与 JavaScript API

WebGL: 掀起 Web 3D 革命

引言
WebGL，一个让网页浏览器焕发全新光彩的神奇技术，它将 3D 图形带入网络世界，打破了 2D 的桎梏。在这个 WebGL 入门指南中，我们将揭开它的面纱，探索其概念和基础，为您的 3D 网页之旅揭开序幕。

WebGL 的本质

WebGL 本质上是一种 3D 绘图协议，它定义了如何使用图形处理单元 (GPU) 在网页中呈现 3D 图形。此外，它还提供了一组 JavaScript API，使开发人员能够控制 WebGL 上下文并与图形硬件进行交互。

关键概念
画布： WebGL 中呈现 3D 图形的地方。它就像一个空白画布，等待艺术家用像素作画。
着色器： 决定如何绘制对象的程序。就像画家的调色板，着色器指定了对象的材质、灯光和阴影。
纹理： 图像或数据，用于覆盖 3D 模型，赋予它们逼真的外观。
缓冲区： 存储模型数据（顶点、法线、纹理坐标）的区域。
深度缓冲区： 确定像素在场景中的相对深度，用于实现深度测试和遮挡剔除。

WebGL 工作原理

1. 创建 WebGL 上下文：使用 JavaScript 创建一个画布，并获取 WebGL 上下文。
2. 定义着色器：编写 GLSL 着色器程序，定义顶点和片段着色器。
3. 创建缓冲区：为模型数据和纹理创建一个或多个缓冲区。
4. 绑定缓冲区：将缓冲区绑定到 WebGL 上下文，以便 GPU 可以访问它们。
5. 设置状态：配置 WebGL 上下文的状态，例如启用深度测试和混合。
6. 渲染：使用着色器程序和缓冲区渲染场景。
7. 显示结果：将渲染结果显示在画布上。

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文章

技术指南（步骤和示例代码）

1. 创建 WebGL 上下文

const canvas = document.querySelector('canvas');
const gl = canvas.getContext('webgl');

2. 定义着色器

const vertexShader = `...`;
const fragmentShader = `...`;

3. 创建缓冲区

const vertexBuffer = gl.createBuffer();
gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, vertexBuffer);
gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, new Float32Array([...]), gl.STATIC_DRAW);

4. 设置状态

gl.enable(gl.DEPTH_TEST);
gl.depthFunc(gl.LEQUAL);

5. 渲染

gl.drawArrays(gl.TRIANGLES, 0, 3);

结语
通过学习 WebGL 的概念和基础，您已经踏上了创建引人入胜的 3D 网页体验之旅。随着经验的积累，您将发现 WebGL 的无限潜力，为您的观众呈现一个令人惊叹的虚拟世界。