WebGL顶点索引绘制

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  上一节课绘制的一个案例是线框立方体,不知大家是否注意到,立方体有8个顶点,但是数组列举顶点的时候,因为绘制直线的时候一个点是三条直线公用, 如果使用drawArrays()方法mode使用gl.LINES模式,每绘制一条直线就需要定义两个顶点。在这种情况下一个点可能在顶点数组中多次列举出来,造成数据重复, 这时候要解决数据的复用,大家应该会想到数据库、索引等概念,也就是说把立方体的8个顶点声明在一个数组中,再声明一个索引数组可以多次调用同一个顶点, 这样可以复用数据,节约空间,前面案例的立方体的数据还是少的,实际的曲面中数据量更大,多数三维模型文件都会建立顶点的索引来复用顶点数据。

  WebGL为了复用顶点数据新引入了一个绘制方法drawElements(),drawElements()方法和drawArrays()方法一样都是命令浏览器WebGL图形系统开始处理顶点绘制渲染出像素显示在屏幕上。 区别是drawArrays()方法直接调用顶点数组数据,drawElements()是通过一个索引数组访问使用顶点数组中的顶点数据。

  本节课的代码是在上节课的基础上进行更改,使用顶点索引法实现一样的结果。下面的代码只列举新增和修改的部分,其余代码不变,着色器程序更不用修改。

  1.只需要把所有的顶点列举一次即可,不用重复枚举。

    //        8个顶点坐标数组
    var data=new Float32Array([
        0.5,  0.5,  0.5,//顶点0
        -0.5,  0.5,  0.5,//顶点1
        -0.5, -0.5,  0.5,//顶点2
        0.5, -0.5,  0.5,//顶点3
        0.5,  0.5, -0.5,//顶点4
        -0.5,  0.5, -0.5,//顶点5
        -0.5, -0.5, -0.5,//顶点6
        0.5, -0.5, -0.5,//顶点7
    ]);

  2.顶点的索引数组

//        顶点索引数组
    var indexes = new Uint8Array([
//        前四个点
        0,1,2,3,
//        后四个顶点
        4,5,6,7,
//        前后对应点
        0,4,
        1,5,
        2,6,
        3,7
    ]);
顶点索引绘制立方体
索引 顶点
0 (0.5, 0.5, 0.5)
1 (-0.5, 0.5, 0.5)
2 (-0.5, -0.5, 0.5)
3 (0.5, -0.5, 0.5)
5 (0.5, 0.5, -0.5)
6 (-0.5, 0.5, -0.5)
7 (-0.5, -0.5, -0.5)
8 (0.5, -0.5, -0.5)

  3.索引数组的数据传入显存缓冲区,注意与顶点数据传入缓冲区方法参数的对比,传入索引数据时,bindBuffer()和bufferData()方法的第一个参数是gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER,传入顶点数据时是gl.ARRAY_BUFFER。

    //创建缓冲区对象
    var indexesBuffer=gl.createBuffer();
    //绑定缓冲区对象
    gl.bindBuffer(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER,indexesBuffer);
    //索引数组indexes数据传入缓冲区
    gl.bufferData(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER,indexes,gl.STATIC_DRAW);

  4.使用方法drawElements()替换drawArrays()方法,参数设置基本一致,方法drawElements()只是新增了一个数据类型设置参数gl.UNSIGNED_BYTE。

    //LINE_LOOP模式绘制前四个点
    gl.drawElements(gl.LINE_LOOP,4,gl.UNSIGNED_BYTE,0);
    //LINE_LOOP模式从第五个点开始绘制四个点
    gl.drawElements(gl.LINE_LOOP,4,gl.UNSIGNED_BYTE,4);
    //LINES模式绘制后8个点
    gl.drawElements(gl.LINES, 8, gl.UNSIGNED_BYTE, 8);

drawElements()

  格式:drawElements(mode, count, type, offset)

参数 含义
mode 绘制模式 gl.LINE_LOOP、gl.LINES、gl.TRIANGLES等
count 绘制顶点个数 整型数
type 数据类型 gl.UNSIGNED_BYTE对应Uint8Array,gl.UNSIGNED_SHORT对应Uint16Array
offset 从第几个点开始绘制 整型数,以字节为单位

  count和offset组合可以确定绘制众多顶点中的连续一段,通过顶点索引关联顶点数据,count和offset指的是顶点的索引数组。