WebGL 是基于 OpenGL ES 的 JavaScript API，用于在网页上进行 3D 图形渲染。它可以在浏览器中直接运行，无需插件，可以将高性能的图形处理能力带给前端开发者。
准备工作
在开始构建 WebGL 应用之前，我们需要准备一些基础工作。
目标浏览器的支持
首先，我们要确定目标浏览器是否支持 WebGL。大部分现代浏览器已经支持了 WebGL，但是仍然有些旧版本的浏览器不支持。你可以在https://caniuse.com/webgl上查看浏览器对 WebGL 的支持情况。为了保证用户的体验，我们还可以通过检测浏览器是否支持 WebGL 来提供适当的备选方案。
WebGL 上下文
WebGL 使用 HTML 中的 <canvas> 元素进行渲染，我们需要在 JavaScript 中获取 WebGL 的上下文对象。可以通过以下代码获取 WebGL 上下文：
const canvas = document.getElementById('webgl-canvas');
const gl = canvas.getContext('webgl');
着色器和着色器程序
WebGL 使用着色器来进行图形渲染。着色器是一种运行在 GPU 上的小程序，用于计算光照、颜色和纹理等图形属性。我们需要编写顶点着色器和片元着色器，并将它们链接成一个着色器程序。
const vertexShaderSource = `
// 顶点着色器代码
`;
const fragmentShaderSource = `
// 片元着色器代码
`;
const vertexShader = gl.createShader(gl.VERTEX_SHADER);
gl.shaderSource(vertexShader, vertexShaderSource);
gl.compileShader(vertexShader);
const fragmentShader = gl.createShader(gl.FRAGMENT_SHADER);
gl.shaderSource(fragmentShader, fragmentShaderSource);
gl.compileShader(fragmentShader);
const shaderProgram = gl.createProgram();
gl.attachShader(shaderProgram, vertexShader);
gl.attachShader(shaderProgram, fragmentShader);
gl.linkProgram(shaderProgram);
gl.useProgram(shaderProgram);
主要步骤
一旦我们完成了准备工作，就可以开始构建 WebGL 应用了。
清空画布
在每一帧渲染之前，我们需要清空画布。可以使用以下代码清除画布的颜色和深度缓冲区：
gl.clearColor(0.0, 0.0, 0.0, 1.0); // 设置清空颜色为黑色
gl.clearDepth(1.0); // 设置深度缓冲区的初始值
gl.enable(gl.DEPTH_TEST); // 启用深度测试
gl.depthFunc(gl.LEQUAL); // 指定深度测试的比较方法
gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT | gl.DEPTH_BUFFER_BIT); // 清空颜色和深度缓冲区
定义几何形状
接下来，我们需要定义几何形状，例如立方体、球体等。你可以手动编写顶点的坐标、法向量和纹理坐标，或者使用第三方库来生成几何形状。一些常用的库包括 three.js 和 gl-matrix。
设置顶点属性和缓冲区
在 WebGL 中，我们使用缓冲区来存储顶点的属性，例如坐标、颜色和纹理坐标。我们需要绑定缓冲区，并将顶点属性传递给着色器程序。
const positionAttributeLocation = gl.getAttribLocation(shaderProgram, 'a_position');
const positionBuffer = gl.createBuffer();
gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, positionBuffer);
gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, new Float32Array(positions), gl.STATIC_DRAW);
gl.enableVertexAttribArray(positionAttributeLocation);
gl.vertexAttribPointer(positionAttributeLocation, 3, gl.FLOAT, false, 0, 0);
渲染
最后，我们可以开始渲染图形了。你可以使用不同的渲染方式，例如点渲染、线渲染和三角形渲染。以下是一个简单的三角形渲染的例子：
gl.drawArrays(gl.TRIANGLES, 0, 3);
总结
构建 WebGL 应用的前端开发实践包括准备工作和主要步骤。在准备工作中，我们需要确定浏览器的支持情况，获取 WebGL 上下文，以及编写着色器和着色器程序。在主要步骤中，我们需要清空画布、定义几何形状、设置顶点属性和缓冲区，以及进行渲染。通过熟悉和掌握这些实践，我们可以构建出更加复杂和交互性强的 WebGL 应用。
本文来自极简博客，作者：柔情密语，转载请注明原文链接：构建WebGL应用的前端开发实践
