WebGL开发入门宝典：从零开始学习WebGL+Three.js
2023-01-24 02:09:17
踏入三维图形编程的奇幻之旅：WebGL 和 Three.js
从 Canvas 到 WebGL：三维图形编程的第一步
Canvas 是 HTML5 用于绘制二维图形的元素，提供了丰富的 API 来创建和操作图像。WebGL 则是一个 JavaScript API，使我们能够直接访问 GPU（图形处理单元），绘制三维图形。掌握 Canvas，有助于你轻松理解 WebGL 的原理和用法。
WebGL 入门：构建你的第一个三维场景
WebGL 中的一切由顶点和片段组成。顶点是三维空间中的点，片段是连接顶点的线段。通过操作它们，你可以创建各种三维图形。
Three.js 是一个基于 WebGL 的 JavaScript 库，提供了方便的 API 来创建和操作三维场景。它封装了 WebGL 的底层细节，让你专注于图形创建，不必担心复杂的 WebGL 代码。
绘制一个点：感受 WebGL 的魅力
绘制一个点是 WebGL 中最简单的操作。通过设置顶点着色器和片段着色器，你可以轻松地将一个点绘制在三维空间中。
三维坐标系：解开三维空间的奥秘
三维坐标系是理解三维图形的基础。WebGL 中，它由 x、y 和 z 轴组成，分别对应于宽度、高度和深度。了解三维坐标系，有助于你定位和操作三维对象。
attribute 变量：控制顶点属性
attribute 变量用于控制顶点属性，如位置、颜色和纹理坐标等。通过设置这些变量，你可以控制顶点的具体外观和行为。
鼠标绘制：让三维图形动起来
鼠标绘制是 WebGL 中常见的交互方式。通过鼠标拖拽，你可以轻松地在三维空间中绘制线段、曲面等各种形状。
uniform 变量：控制全局属性
uniform 变量用于控制全局属性，如光照和摄像机位置等。通过设置这些变量，你可以改变整个三维场景的外观和行为。
结语：WebGL + Three.js，开启三维图形编程的新纪元
WebGL 和 Three.js 是三维图形编程的利器，使你可以在网页上轻松创建和操作三维场景。通过学习它们，你可以实现令人惊叹的三维图形效果，为你的网页增添互动性和趣味性。
常见问题解答
- WebGL 和 Canvas 有什么区别？
WebGL 允许直接访问 GPU，进行三维图形绘制，而 Canvas 只能绘制二维图形。
- Three.js 的作用是什么？
Three.js 封装了 WebGL 的底层复杂性，使你无需编写复杂的代码即可创建三维场景。
- attribute 和 uniform 变量有什么不同？
attribute 变量控制单个顶点的属性，而 uniform 变量控制整个场景的全局属性。
- 如何使用鼠标与三维场景交互？
可以通过鼠标事件来检测用户输入，并更新场景中的对象和属性。
- WebGL 和其他三维图形 API（如 OpenGL）有什么区别？
WebGL 是专门为 Web 浏览器设计的，而 OpenGL 则用于桌面和移动平台上的高级图形应用。
代码示例：绘制一个点
// 顶点着色器
var vertexShaderSource = `
attribute vec3 position;
void main() {
gl_Position = vec4(position, 1.0);
}
`;
// 片段着色器
var fragmentShaderSource = `
void main() {
gl_FragColor = vec4(1.0, 0.0, 0.0, 1.0);
}
`;
// 创建着色器
var vertexShader = gl.createShader(gl.VERTEX_SHADER);
gl.shaderSource(vertexShader, vertexShaderSource);
gl.compileShader(vertexShader);
var fragmentShader = gl.createShader(gl.FRAGMENT_SHADER);
gl.shaderSource(fragmentShader, fragmentShaderSource);
gl.compileShader(fragmentShader);
// 创建着色器程序
var program = gl.createProgram();
gl.attachShader(program, vertexShader);
gl.attachShader(program, fragmentShader);
gl.linkProgram(program);
// 创建缓冲区
var buffer = gl.createBuffer();
gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, buffer);
gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, new Float32Array([0.0, 0.0, 0.0]), gl.STATIC_DRAW);
// 设置顶点属性
var positionAttribute = gl.getAttribLocation(program, "position");
gl.enableVertexAttribArray(positionAttribute);
gl.vertexAttribPointer(positionAttribute, 3, gl.FLOAT, false, 0, 0);
// 启用着色器程序
gl.useProgram(program);
// 绘制点
gl.drawArrays(gl.POINTS, 0, 1);
