初识 WebGL

WebGL 使得在支持 HTML 的 canvas 标签的浏览器中，不需要安装任何插件，便可以使用基于 OpenGL ES 2.0 的 API 在 canvas 中进行 2D 和 3D 渲染。WebGL 程序包括用 JavaScript 写的控制代码，以及在图形处理单元（GPU, Graphics Processing Unit）中执行的着色代码（GLSL，注：GLSL 为 OpenGL 着色语言）。WebGL 元素可以和其他 HTML 元素混合使用，并且可以和网页其他部分或者网页背景结合起来。

本文将向你介绍 WebGL 的基本用法。此处假定你对三维图形方面的数学知识已经有一定的理解，本文也不会试图向你教授 3D 图像概念本身。

本文的代码也可以在这里下载 GitHub 上的 webgl-examples 文件夹。

THREE.js和BABYLON.js等很多框架封装了 WebGL，提供了各个平台之间的兼容性。使用这些框架而非原生的 WebGL 可以更容易地开发 3D 应用和游戏。

准备 3D 渲染

为了使用 WebGL 进行 3D 渲染，你首先需要一个 canvas 元素。下面的 HTML 片段用来建立一个 canvas 元素并设置一个 onload 事件处理程序来初始化我们的 WebGL 上下文。

html
<body onload="main()">
  <canvas id="glcanvas" width="640" height="480">
    你的浏览器似乎不支持或者禁用了 HTML5 <code>&lt;canvas&gt;</code> 元素。
  </canvas>
</body>

准备 WebGL 上下文

我们的 JavaScript 代码中的 main() 函数将会在文档加载完成之后被调用。它的任务是设置 WebGL 上下文并开始渲染内容。

js
// 从这里开始
function main() {
  const canvas = document.querySelector("#glcanvas");
  // 初始化 WebGL 上下文
  const gl = canvas.getContext("webgl");

  // 确认 WebGL 支持性
  if (!gl) {
    alert("无法初始化 WebGL，你的浏览器、操作系统或硬件等可能不支持 WebGL。");
    return;
  }

  // 使用完全不透明的黑色清除所有图像
  gl.clearColor(0.0, 0.0, 0.0, 1.0);
  // 用上面指定的颜色清除缓冲区
  gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT);
}

我们所要做的第一件事就是是获取 canvas 的引用，把它保存在‘canvas’变量里。

当我们获取到 canvas 之后，我们会调用getContext 函数并向它传递 "webgl" 参数，来尝试获取WebGLRenderingContext。如果浏览器不支持 webgl, getContext 将会返回 null，我们就可以显示一条消息给用户然后退出。

如果 WebGL 上下文成功初始化，变量‘gl’会用来引用该上下文。在这个例子里，我们用黑色清除上下文内已有的元素。（用背景颜色重绘 canvas）。

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参见

  • WebGL 介绍: 由 Luz Caballero 所著，发布在 dev.opera.com。这篇文章说明 WebGL 是什么，解释了 WebGL 是如何工作的 (介绍了渲染管线的概念)，并且介绍了一些 WebGL 库。
  • WebGL 基础
  • 现代 OpenGL 介绍： 由 Joe Groff 写的一系列关于 OpenGL 的不错的文章，提供了一个清晰的介绍，从 OpenGL 的历史到图形管线概念，也包括一些说明 OpenGL 如何工作的例子，如果你对 OpenGL 没有任何概念的话，这是不错的出发点。