这一节讲一下纹理的知识,上一节已经了解了如何绘制彩色的图形,如何内插出平滑的颜色渐变效果,虽然这种方法很强大,但是更复杂的情况下仍然不够用,所以用到了纹理映射的知识,就是讲一张真实的图片帖到一个图像上。这样图形看上去就是这张图片,这张图像又叫纹理图。下面以一个简单的例子说明。
// TexturedQuad.js (c) 2012 matsuda and kanda
// Vertex shader program
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';
// Fragment shader program
var FSHADER_SOURCE =
'#ifdef GL_ES\n' +
'precision mediump float;\n' +
'#endif\n' +
'uniform sampler2D u_Sampler;\n' +
'varying vec2 v_TexCoord;\n' +
'void main() {\n' +
' gl_FragColor = texture2D(u_Sampler, v_TexCoord);\n' +
'}\n';
function main() {
// Retrieve <canvas> element
var canvas = document.getElementById('webgl');
// Get the rendering context for WebGL
var gl = getWebGLContext(canvas);
if (!gl) {
console.log('Failed to get the rendering context for WebGL');
return;
}
// Initialize shaders
if (!initShaders(gl, VSHADER_SOURCE, FSHADER_SOURCE)) {
console.log('Failed to intialize shaders.');
return;
}
// Set the vertex information
var n = initVertexBuffers(gl);
if (n < 0) {
console.log('Failed to set the vertex information');
return;
}
// Specify the color for clearing <canvas>
gl.clearColor(0.0, 0.0, 0.0, 1.0);
// 配置纹理
if (!initTextures(gl, n)) {
console.log('Failed to intialize the texture.');
return;
}
}
function initVertexBuffers(gl) {
var verticesTexCoords = new Float32Array([
// 顶点坐标,纹理坐标
-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; // The number of vertices
// Create the buffer object
var vertexTexCoordBuffer = gl.createBuffer();
if (!vertexTexCoordBuffer) {
console.log('Failed to create the buffer object');
return -1;
}
// 将数据写入缓冲区
gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, vertexTexCoordBuffer);
gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, verticesTexCoords, gl.STATIC_DRAW);
var FSIZE = verticesTexCoords.BYTES_PER_ELEMENT;
//Get the storage location of a_Position, assign and enable buffer
var a_Position = gl.getAttribLocation(gl.program, 'a_Position');
if (a_Position < 0) {
console.log('Failed to get the storage location of a_Position');
return -1;
}
gl.vertexAttribPointer(a_Position, 2, gl.FLOAT, false, FSIZE * 4, 0);
gl.enableVertexAttribArray(a_Position); // Enable the assignment of the buffer object
// Get the storage location of a_TexCoord
var a_TexCoord = gl.getAttribLocation(gl.program, 'a_TexCoord');
if (a_TexCoord < 0) {
console.log('Failed to get the storage location of a_TexCoord');
return -1;
}
// Assign the buffer object to a_TexCoord variable
gl.vertexAttribPointer(a_TexCoord, 2, gl.FLOAT, false, FSIZE * 4, FSIZE * 2);
gl.enableVertexAttribArray(a_TexCoord); // Enable the assignment of the buffer object
return n;
}
function initTextures(gl, n) {
var texture = gl.createTexture(); // Create a texture object
if (!texture) {
console.log('Failed to create the texture object');
return false;
}
// 创建纹理对象
var u_Sampler = gl.getUniformLocation(gl.program, 'u_Sampler');
if (!u_Sampler) {
console.log('Failed to get the storage location of u_Sampler');
return false;
}
var image = new Image(); // Create the image object
if (!image) {
console.log('Failed to create the image object');
return false;
}
// 注册图像加载事件响应函数
image.onload = function(){ loadTexture(gl, n, texture, u_Sampler, image); };
// 浏览器加载图像
image.src = '../resources/sky.jpg';
return true;
}
function loadTexture(gl, n, texture, u_Sampler, image) {
gl.pixelStorei(gl.UNPACK_FLIP_Y_WEBGL, 1); //对纹理图像进行y轴翻转
// 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);
gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT); // Clear <canvas>
gl.drawArrays(gl.TRIANGLE_STRIP, 0, n); // 绘制矩形
}
这段程序主要分为五个部分:
1、顶点着色器中接收顶点的纹理坐标,光栅化后传递给片元着色器;
2、片元着色器根据片元的纹理坐标,从纹理图像中抽取出纹理颜色,赋给当前片元
3、设置顶点的纹理坐标;
4、准备待加载的纹理图像,令浏览器读取它;
5、监听纹理图像的加载事件,一旦加载完成,就在WebGL系统中使用纹理(loadTexture())。
下面主要讲一下配置和加载纹理部分:
1、gl.createTexture()
2、 gl.pixelStorei(gl.UNPACK_FLIP_Y_WEBGL, 1); //对纹理图像进行y轴翻转
webGl中的纹理坐标系统是个PNG、BMP、JPG等格式图片的额坐标系统Y轴方向是相反的,所以要先将Y周反转才能使用。
3、 gl.activeTexture(gl.TEXTURE0);激活纹理0
WebGL默认至少支持8个纹理单元,要使用它必须先激活它。
4、 gl.bindTexture(gl.TEXTURE_2D, texture);绑定纹理对象
本方法主要完成两个任务,开启纹理对象以及将纹理对象绑定到纹理单元上。
5、gl.texParameteri() 配置纹理参数
其中参数设置如下:
param参数设置如下:
6、 gl.texImage2D()将纹理图像分配给纹理对象
执行这条语句。IMage对象中的图像就从javascript传入WebGL中,并存储在纹理对象中。
7、 gl.uniform1i()纹理单元传递给着色器