【WebGL初学系列之四】纹理三角

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 前面已经给三角形添加了颜色，为了让其更加丰富多彩，我们这里继续向它添加纹理图片。在实际的应用当中，纹理的添加也比直接绘制颜色要多得多，因为添加纹理就可以让很多形状看起来更加逼真了，好吧，废话少说了，还是接着写。

一：添加纹理

   首先来看，我们要给三角形添加纹理，所以我们必须要先创建纹理。创建纹理首先得创建一个WebGL的纹理对象，然后将要显示的纹理绑定到纹理对象中。这里创建一个纹理的对象使用WebGL的createTexture()函数进行创建吗，返回一个纹理对象，紧接着用bindTexture将纹理对象进行绑定，最后，将数据拷贝到纹理。这里使用的WebGL API为 void texImage2D(GLenum target, GLint level, GLenum internalformat,GLenum format, GLenum type, HTMLImageElement image)，具体函数的参数细节这里不多说了，可以去查查API。此函数的作用是将内存中的图片数据拷贝到纹理存储器中。代码如下:

                //创建一个纹理对象区间
                textObj = webgl.createTexture();
                //绑定文理对象
                webgl.bindTexture(webgl.TEXTURE_2D, textObj);
                //获得html中的原始图片
                var img = document.getElementById("texImg");
                //将图片数据拷贝到纹理中
                webgl.texImage2D(webgl.TEXTURE_2D, 0, webgl.RGB, webgl.RGB, webgl.UNSIGNED_BYTE, img);

二：渲染纹理

    接下来，就是需要看纹理是如何使用和渲染出来的。
    来看看，Shader程序如何编写。要将三角形绘制纹理，首先我们得对片段着色器进行处理，片段着色器中添加一个Uniform变量对纹理对象进行访问。通过uniform变量对其进行访问，需要知道uniform变量的关联索引。uniform变量管理索引由程序在链接时自动生成，我们通过getUniformLocation函数进行获取其索引。
    sampleTexIndex = canvas.getUniformLocation(shaderProgramObject, "sTexture");
    三角形要绘制纹理的位置当然由定点着色器决定，所以需要一个定点着色器算好后，通过varying变量传入片段着色器。但是纹理和渲染又不同，纹理坐标是左上角是（0，0）点右下角是（1， 1）点。设纹理坐标为（x1，y1），渲染坐标为（x2，y2），计算公式如下：
    x1= (x2 + 1.0)/2.0;
    y1= 1.0 - (y2 + 1.0)/2.0;
    所以，最后着色器的代码如下

       <script id="shader-vs" type="x-shader/x-vertex">
            attribute vec3 v3Position;
            varying vec2 vTexCood;
            void main()
            {
                vTexCood = vec2((v3Position.x+1.0)/2.0, 1.0-(v3Position.y+1.0)/2.0);
                gl_Position = vec4(v3Position, 1.0);
            }
        </script>
           
        <script id ="shader-fs" type ="x-shader/x-fragment">
            #ifdef GL_FRAGMENT_PRECISION_HIGH
                precision highp float;
            #else
                precision mediump float;
            #endif
            varying vec2 vTexCood;
            uniform sampler2D sTexture;
            void main()
            {
                gl_FragColor = texture2D(sTexture, vTexCood);
               // gl_FragColor = vec4(1.0,1.0,1.0, 1.0);
            }
        </script> 

    图像数据在纹理存储器中，在使用之前，要给其打上一个标示符。在片段着色器中通过整个纹理标识进行访问。当上标识之前必须激活标识。纹理单元为TEXTURE0，TEXTURE1，TEXTURE2...等等。纹理单元的数量还是有一定的限制，必须在getParameter(MAX_TEXTURE_IMAGE_UNITS)的返回值范围之内。

                //激活纹理标示0
                webgl.activeTexture(webgl.TEXTURE0);
                webgl.bindTexture(webgl.texImage2D, textObj);
                webgl.uniform1i(sampleTexIndex, 0);
 

三：完整代码 最后，给出完整代码

  <html>
 <head>
        <script type="text/javascript" src="../Js/InitWebGL.js"></script>
        <script id="shader-vs" type="x-shader/x-vertex">
            attribute vec3 v3Position;
            varying vec2 vTexCood;
            void main()
            {
                vTexCood = vec2((v3Position.x+1.0)/2.0, 1.0-(v3Position.y+1.0)/2.0);
                gl_Position = vec4(v3Position, 1.0);
            }
        </script>
 
        <script id ="shader-fs" type ="x-shader/x-fragment">
            #ifdef GL_FRAGMENT_PRECISION_HIGH
                precision highp float;
            #else
                precision mediump float;
            #endif
            varying vec2 vTexCood;
            uniform sampler2D sTexture;
            void main()
            {
                gl_FragColor = texture2D(sTexture, vTexCood);
               // gl_FragColor = vec4(1.0,1.0,1.0, 1.0);
            }
        </script>
 
        <script>
            var v3PositionIndex = 0;
            var sampleTexIndex = -1;
            var triangleBuffer = null;
            var triangleBuffer = null;
            var textObj = null;
 
            function initData(webgl)
            {
                //顶点坐标
                var jsArrayData = [
                     0.0, 1.0, 0.0,
                    -1.0, 0.0, -1.0,
                     1.0, 0.0, 0.0
                ]
 
                //创建一个webgl能够访问的缓冲
                triangleBuffer = webgl.createBuffer();
                //绑定buffer
                webgl.bindBuffer(webgl.ARRAY_BUFFER, triangleBuffer);
                //将js数据拷贝到buffer上
                webgl.bufferData(webgl.ARRAY_BUFFER, new Float32Array(jsArrayData), webgl.STATIC_DRAW);
 
                //创建一个纹理对象区间
                textObj = webgl.createTexture();
                //绑定文理对象
                webgl.bindTexture(webgl.TEXTURE_2D, textObj);
                //获得html中的原始图片
                var img = document.getElementById("texImg");
                //将图片数据拷贝到纹理中
                webgl.texImage2D(webgl.TEXTURE_2D, 0, webgl.RGB, webgl.RGB, webgl.UNSIGNED_BYTE, img);
 
            }
 
            function renderScene(webgl)
            {
                //清空屏幕
                webgl.clearColor(0.0, 0.0, 0.0, 1.0);
                webgl.clear(webgl.COLOR_BUFFER_BIT);
 
                //绑定顶点数据
                webgl.bindBuffer(webgl.ARRAY_BUFFER, triangleBuffer);
                //启动开关
                webgl.enableVertexAttribArray(v3PositionIndex);
                //制定数据索引原则
                webgl.vertexAttribPointer(v3PositionIndex, 3, webgl.FLOAT, false, 0, 0);
 
                //插值计算
                webgl.texParameteri(webgl.TEXTURE_2D, webgl.TEXTURE_MIN_FILTER, webgl.NEAREST);
                webgl.texParameteri(webgl.TEXTURE_2D, webgl.TEXTURE_MAG_FILTER, webgl.NEAREST);
                webgl.texParameteri(webgl.TEXTURE_2D, webgl.TEXTURE_WRAP_S, webgl.CLAMP_TO_EDGE);
                webgl.texParameteri(webgl.TEXTURE_2D, webgl.TEXTURE_WRAP_T, webgl.CLAMP_TO_EDGE);
 
                //激活纹理标示0
                webgl.activeTexture(webgl.TEXTURE0);
                webgl.bindTexture(webgl.texImage2D, textObj);
                webgl.uniform1i(sampleTexIndex, 0);
 
                //绘制数据
                webgl.drawArrays(webgl.TRIANGLES, 0, 3);
            }
 
            function init()
            {
                //获取webgl canvas
                var canvas = initCanvas("webglCanvas");
 
                //初始化shader程序
                var bind1 = [v3PositionIndex, "v3Position"];
                var bindData = new Array();
                bindData.push(bind1);
                var shaderProgramObject = initShaders(canvas, "shader-vs", "shader-fs", bindData);
 
                //获取Uniform变量在链接时生成的索引
                sampleTexIndex = canvas.getUniformLocation(shaderProgramObject, "sTexture");
                canvas.useProgram(shaderProgramObject);
 
                //初始化顶点数据
                initData(canvas);
 
                //渲染场景
                renderScene(canvas);
            }
        </script>
 </head>
 <body onload ="init()">
  <canvas id="webglCanvas" style="border:1px solid red" width="600" height="600"></canvas>
        <img id = "texImg" src="../Img/1.jpg" width="600" height="600"><img/>
 </body>
</html>>

四：效果展示