Спонсор: Microsoft
Опубликован: 29.08.2012 | Доступ: свободный | Студентов: 2103 / 187 | Длительность: 08:05:00
Практическая работа 11:

Знакомство с технологией WebGL

< Практическая работа 10 || Практическая работа 11: 123 || Лекция 7 >
Аннотация: В данном практическом занятии мы познакомимся с технологией WebGL.

Примеры

WebGL, позволяет реализовывать на web-страницах очень зрелищные эффекты трехмерной графики.Технология WebGL, или WebGraphicsLibrary, основанная на стандарте OpenGLES 2.0, является интерфейсом прикладного программирования для языка JavaScript. В поддерживающих эту технологию браузерах трехмерная графика реализуется без использования дополнительных плагинов. В этом заключается ее отличие от MSSilverlight (Silverlight - это плагин, работающий поверх браузера). WebGL-программы состоят из управляющего кода, написанного на JavaScript и так называемого шейдерного кода, запускаемого на графическом процессоре. Для рендеринга трехмерных сцен используется элемент управления HTML5 Canvas. Доступ к элементу управления Canvas осуществляется через интерфейсы объектной модели документа.

Работы в данном направлении были начаты Владимиром Вукучевичем, представившем прототип Canvas 3D в 2006 году. К концу 2007-го года собственные реализации этой концепции появились в браузерах MozillaиOpera. Вначале 2009-го работы по WebGLначал независимый консорциум KhronosGroup.В работе консорциума приняли участие такие компании, как Apple, Google, Mozilla иOpera. Ранее компания Google начала использовать WebGL в своих продуктах Google Maps и Google Body. (http://en.wikipedia.org/wiki/WebGL)

Нужно сказать, что новую технологию поддерживают далеко не все браузеры. Вернее сказать, что из проверенных мною пяти браузеров под MSWindows 8 ConsumerPreview, таких как MSInternetExplorer, GoogleChrome, MozillaFireFox, AppleSafariиOpera, примеры работали только на MozillaFireFox.

Проверить поддерживает ли браузер WebGL, можно следующим образом:

Пример 1 (sample_1) Проверка совместимости с WebGL

Откройте блокнот и наберите следующий код:

<!DOCTYPEhtml>
<htmlxmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
<head>
<title>Проверка совместимости с WebGL</title>
<scripttype="text/javascript">
varstr;
str = "";
if (window.WebGLRenderingContext) {
str = "Поздравляю! Ваш браузер поддерживает технологию WebGL";
    }
else {
str = "К сожалению ваш браузер не поддерживает технологию WebGL";
    }
document.write(str);
</script>
</head>
<body>
</body>
</html>
    

Пример 2. Сравнение WebGL с MSSilverlight

Если не использовать специальных библиотек, программирование WebGL может показаться довольно утомительным делом. Сравните примеры с треугольниками, написанные с помощью WebGL и MSSilverlight:

WebGL (http://blogoben.googlecode.com/svn/trunk/webgl-basics/part-2-white-triangle.html)

<!DOCTYPEhtml>
<html>
<head>
<title>WebGL Basics part 2</title>

<scripttype='text/javascript'>

vargl; // GL context
//http://blogoben.googlecode.com/svn/trunk/webgl-basics/part-2-white-triangle.html
// Function called by onload handler
function start() {
// Gets canvas from the HTML page
var canvas = document.getElementById('glcanvas');

// Creates GL context
gl = null;
try { gl = canvas.getContext('experimental-webgl'); }
catch (e) { alert('Exception catched in getContext: ' + e.toString()); return; }

// If no exception but context creation failed, alerts user
if (!gl) { alert('Unable to create Web GL context'); return; }

// Sets clear color to non-transparent dark blue and clears context
gl.clearColor(0.0, 0.0, 0.5, 1.0);
gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT);

//---------------- end of part 1 -----------------

// Creates fragment shader (returns white color for any position)
varfshader = gl.createShader(gl.FRAGMENT_SHADER);
gl.shaderSource(fshader, 'void main(void) {gl_FragColor = vec4(1.0, 1.0, 1.0, 1.0);}');
gl.compileShader(fshader);
if (!gl.getShaderParameter(fshader, gl.COMPILE_STATUS))
            { alert('Error during fragment shader compilation:\n' + gl.getShaderInfoLog(fshader)); return; }

// Creates vertex shader (converts 2D point position to coordinates)
varvshader = gl.createShader(gl.VERTEX_SHADER);
gl.shaderSource(vshader, 'attribute vec2 ppos; void main(void) { gl_Position = vec4(ppos.x, ppos.y, 0.0, 1.0);}');
gl.compileShader(vshader);
if (!gl.getShaderParameter(vshader, gl.COMPILE_STATUS))
            { alert('Error during vertex shader compilation:\n' + gl.getShaderInfoLog(vshader)); return; }

// Creates program and links shaders to it
var program = gl.createProgram();
gl.attachShader(program, fshader);
gl.attachShader(program, vshader);
gl.linkProgram(program);
if (!gl.getProgramParameter(program, gl.LINK_STATUS))
            { alert('Error during program linking:\n' + gl.getProgramInfoLog(program)); return; }

// Validates and uses program in the GL context
gl.validateProgram(program);
if (!gl.getProgramParameter(program, gl.VALIDATE_STATUS))
            { alert('Error during program validation:\n' + gl.getProgramInfoLog(program)); return; }
gl.useProgram(program);

// Gets address of the input 'attribute' of the vertex shader
varvattrib = gl.getAttribLocation(program, 'ppos');
if (vattrib == -1)
            { alert('Error during attribute address retrieval'); return; }
gl.enableVertexAttribArray(vattrib);

// Initializes the vertex buffer and sets it as current one
varvbuffer = gl.createBuffer();
gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, vbuffer);

// Puts vertices to buffer and links it to attribute variable 'ppos'
var vertices = new Float32Array([0.0, 0.5, -0.5, -0.5, 0.5, -0.5]);
gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, vertices, gl.STATIC_DRAW);
gl.vertexAttribPointer(vattrib, 2, gl.FLOAT, false, 0, 0);

// Draws the object
gl.drawArrays(gl.TRIANGLES, 0, 3);
gl.flush()
        }

</script>
</head>

<bodyonload='start();'>
<canvasid='glcanvas'width=320height=240>
       It seems the browser does not support the 'canvas' tag (part of HTML5)
</canvas>
</body>
</html>
    


MS Silverlight (Автор - ЧарльзПетзольд, 2007)

<!-- ============================================
      Tiniest3D.xaml (c) 2007 by Charles Petzold
     ============================================ -->
<Viewport3Dxmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation">
<ModelVisual3D>
<ModelVisual3D.Content>
<GeometryModel3D>
<GeometryModel3D.Geometry>
<MeshGeometry3DPositions="-1 0 -8, 1 0 -8, 0 1 -8"/>
</GeometryModel3D.Geometry>
<GeometryModel3D.Material>
<DiffuseMaterialBrush="Red"/>
</GeometryModel3D.Material>
</GeometryModel3D>
</ModelVisual3D.Content>
</ModelVisual3D>
</Viewport3D>
    

Как видите, результат говорит сам за себя.

Обычно при программировании WebGL-приложений все же пользуются специальными библиотеками. В народе очень популярна библиотека Three.js. Эта библиотека, написанная на JavaScript, позволяет осуществлять визуализацию с помощью <canvas>, <svg> и WebGL.

Рассмотрим несколько примеров, визуализации объектов с помощью библиотеки Three.js.

< Практическая работа 10 || Практическая работа 11: 123 || Лекция 7 >
Александр Лобанов
Александр Лобанов

Даю задания для студентов. Они хотят повторно пройти курс. Как отписаться от выполненного курса, что бы пройти его заново?

Наталья Алмаева
Наталья Алмаева
Россия
Вадим Барков
Вадим Барков
Украина, Киев