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WebGL 立方体纹理贴图：让三维世界栩栩如生

前端

WebGL（Web Graphics Library）是一种强大的 JavaScript API，可为浏览器带来令人惊叹的 3D 图形体验。通过 WebGL，开发人员可以在网页上创建逼真的 3D 场景和模型。而纹理贴图则是让这些 3D 对象焕发生机的关键因素之一。

在本文中，我们将深入探讨如何使用 WebGL 为立方体应用纹理贴图，从而创建逼真的三维效果。我们还将探讨创建立方体纹理贴图顶点数据的复杂性，并提供清晰的步骤和示例代码，帮助你轻松掌握这一技术。

WebGL 立方体纹理贴图：入门

立方体是一种常见的 3D 形状，拥有六个面，每个面都可以应用不同的纹理。通过为立方体的每个面应用适当的纹理，我们可以创建出令人惊叹的三维效果。

要为立方体应用纹理贴图，我们需要构建顶点数据。顶点数据定义了立方体的形状和纹理坐标。构建立方体纹理贴图顶点数据的复杂之处在于，它需要考虑立方体的六个面，每个面都需要自己的纹理坐标。

构建立方体纹理贴图顶点数据

以下是如何构建立方体纹理贴图顶点数据的步骤：

  1. 创建立方体模型： 首先，我们需要创建一个立方体模型。这可以通过使用 WebGL 中的 createBuffer() 方法来完成。
  2. 绑定缓冲区： 接下来，我们需要将缓冲区绑定到 ARRAY_BUFFER，以便我们可以填充顶点数据。
  3. 设置顶点位置： 使用 bufferData() 方法设置立方体的顶点位置。立方体有八个顶点，每个顶点有三个坐标值（x、y、z）。
  4. 设置纹理坐标： 接下来，我们需要设置立方体的纹理坐标。立方体有六个面，每个面有四个顶点。因此，我们需要为每个顶点设置两个纹理坐标（s、t）。
  5. 解绑缓冲区： 最后，我们解绑缓冲区，以便我们可以在 WebGL 着色器中使用顶点数据。

示例代码

以下是构建立方体纹理贴图顶点数据的示例代码：

// 创建立方体模型
const cubeBuffer = gl.createBuffer();

// 绑定缓冲区
gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, cubeBuffer);

// 设置顶点位置
const vertices = [
  // 前面
  -1.0, -1.0,  1.0,
   1.0, -1.0,  1.0,
   1.0,  1.0,  1.0,
  -1.0,  1.0,  1.0,

  // 后面
  -1.0, -1.0, -1.0,
  -1.0,  1.0, -1.0,
   1.0,  1.0, -1.0,
   1.0, -1.0, -1.0,

  // 顶部
  -1.0,  1.0, -1.0,
  -1.0,  1.0,  1.0,
   1.0,  1.0,  1.0,
   1.0,  1.0, -1.0,

  // 底部
  -1.0, -1.0, -1.0,
   1.0, -1.0, -1.0,
   1.0, -1.0,  1.0,
  -1.0, -1.0,  1.0,

  // 左侧
  -1.0, -1.0, -1.0,
  -1.0, -1.0,  1.0,
  -1.0,  1.0,  1.0,
  -1.0,  1.0, -1.0,

  // 右侧
   1.0, -1.0, -1.0,
   1.0,  1.0, -1.0,
   1.0,  1.0,  1.0,
   1.0, -1.0,  1.0
];
gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, new Float32Array(vertices), gl.STATIC_DRAW);

// 设置纹理坐标
const texCoords = [
  // 前面
  0.0, 0.0,
  1.0, 0.0,
  1.0, 1.0,
  0.0, 1.0,

  // 后面
  0.0, 0.0,
  1.0, 0.0,
  1.0, 1.0,
  0.0, 1.0,

  // 顶部
  0.0, 1.0,
  0.0, 0.0,
  1.0, 0.0,
  1.0, 1.0,

  // 底部
  1.0, 1.0,
  1.0, 0.0,
  0.0, 0.0,
  0.0, 1.0,

  // 左侧
  1.0, 0.0,
  1.0, 1.0,
  0.0, 1.0,
  0.0, 0.0,

  // 右侧
  0.0, 0.0,
  0.0, 1.0,
  1.0, 1.0,
  1.0, 0.0
];
gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, new Float32Array(texCoords), gl.STATIC_DRAW);

// 解绑缓冲区
gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, null);

加载和应用纹理

一旦我们有了立方体的顶点数据，就可以加载纹理图像并将其应用到立方体上了。我们可以使用 WebGL 中的 createTexture() 和 bindTexture() 方法来完成此操作。

旋转立方体

为了显示立方体的三维效果，我们需要旋转它。我们可以使用 WebGL 中的 rotateX() 和 rotateY() 方法来完成此操作。

完整示例

以下是一个完整的示例，展示了如何使用 WebGL 为立方体应用纹理贴图：

// 创建 WebGL 上下文
const gl = canvas.getContext('webgl');

// 创建立方体模型
const cubeBuffer = gl.createBuffer();

// 绑定缓冲区
gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, cubeBuffer);

// 设置顶点位置
const vertices = [
  // 前面
  -1.0, -1.0,  1.0,
   1.0, -1.0,  1.0,
   1.0,  1.0,  1.0,
  -1.0,  1.0,  1.0,

  // 后面
  -1.0, -1.0, -1.0,
  -1.0,  1.0, -1.0,
   1.0,  1.0, -1.0,
   1.0, -1.0, -1.0,

  // 顶部
  -1.0,  1.0, -1.0,
  -1.0,  1.0,  1.0,
   1.0,  1.0,  1.0,
   1.0,  1.0, -1.0,

  // 底部
  -1.0, -1.0, -1.0,
   1.0, -1.0, -1.0,
   1.0, -1.0,  1.0,
  -1.0, -1.0,  1.0,

  // 左侧
  -1.0, -1.0, -1.0,
  -1.0, -1.0,  1.0,
  -1.0,  1.0,  1.0,
  -1.0,  1.0