WebGL入门(三十三)-通过鼠标点击选中立方体,选中立方体的某个面

1.三维物体选中原理与实现步骤

1.1物体选中原理

选中三维物体的原理就是先将物体在颜色缓冲区的颜色设置为一个特定的值,然后用鼠标点选位置的像素颜色与这个特定值作比较,如果相同则代表选中了物体

1.2物体选中实现步骤

1.2.1注册鼠标点击事件

大家都知道,我们实现中HTML部分有一个 标签,并且可以通过DOM操作获取到画布对象,这里的鼠标点击事件也是要注册的画布对象上

//通过getElementById()方法获取canvas画布
var canvas = document.getElementById('webgl')

//注册鼠标点击事件
canvas.onmousedown = function (ev) {
  var x = ev.clientX
  var y = ev.clientY
    ...
  }
}

1.2.2顶点着色器作特定值设置处理

在这里我们要做的是接收一个标识,这个标识用来判断是否要调整物体在颜色缓冲区中颜色值,如果需要就将我们之前提到的特定值设置好,否则保持原有处理不变,请参照以下伪代码

//顶点着色器
var VSHADER_SOURCE = '' +
  ...
  'uniform bool u_Flag;\\n' + //是否修改颜色的标识
  'varying vec4 v_Color;\\n' + //声明varying变量v_Color,用来向片元着色器传值顶点颜色信息
  'void main(){\\n' +
  ...
  '  if (u_Flag) {\\n' + 
  '    v_Color = vec4(R, G, B, R);\\n' + //设置特定值  可以将RGBA任一分量的值设置特定的值
  '  } else {\\n' +
  '    //原有处理 ' + 
  '  }\\n' +
  '}\\n'

1.2.3告诉顶点着色器修改颜色缓冲区

这一步要做的是想顶点着色器指定的标识传值,告诉顶点着色器调整颜色缓冲区中颜色值,然后重新绘图,这时的图形被绘制成指定的颜色

gl.uniform1i(u_Flag, 1) //告诉顶点着色器把颜色缓冲区修改为特定值
//绘制图形,图形会绘制成特定值指定的颜色
draw(gl, n, currentAngle, viewProjMatrix, u_MvpMatrix)

1.2.4读取像素颜色判断是否选中

这一步比较关键,就是通过鼠标点选位置获取像素颜色,然后和上一步设置的特定值做比较,如果相等说明选中了物体,接下来介绍一下这一步的伪代码

var pixels = new Uint8Array(4) //创建Uint8Array类型化数组,接收获取的像素值数据
gl.readPixels(x, y, 1, 1, gl.RGBA, gl.UNSIGNED_BYTE, pixels) //读取鼠标点击位置像素颜色

if (获取值 == 特定值) 
{
  alert('方块被选中! ')
} else {
  gl.uniform1i(u_Flag, 0) //告诉顶点着色器把颜色缓冲区颜色不变
  draw(gl, n, currentAngle, viewProjMatrix, u_MvpMatrix) // 重绘方块
}

2.相关API介绍

以上步骤中反复提到读取像素颜色这个词,实现它要一个API,gl.readPixels() 用来读取指定区域的像素颜色


调用示例:gl.readPixels(x, y, width, height, format, type, pixels)
--------------------------------------------------------------------------
函数功能:从颜色缓冲区中读取由x,y,width,height参数确定的矩形中的所有像素值,
		 并保存在pixels指定的数组中
--------------------------------------------------------------------------			
参数		
			x, y				指定颜色缓冲区中矩形块左上角的坐标
			width, height		指定矩形的宽度和高度,以像素为单位
			format				指定像素值的颜色格式,必须为gl.RGBA
			type				指定像素值的数据格式,必须为gl.UNSIGNED_BYTE
			pixels				指定用来接收像素数据的Uint8Array类型化数组

--------------------------------------------------------------------------		
返回值		无
--------------------------------------------------------------------------
错误		INVALID_VALUE		pixels为null,或者,width或height是负值
			INVALID_OPERATION	pexels的长度不够存储所有像素值数据
			INVALID_ENUM		format或type值无效

3.鼠标点击选中立方体demo

3.1 demo效果

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
如上图,图一是点击方块后弹出“方块被选中的弹窗”,点击确定后方块变成红色,效果如图二,如果你点击方块以外的区域,方块恢复原始颜色

3.2 demo代码

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">

<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <title></title>
</head>

<body>
  <!--通过canvas标签创建一个800px*800px大小的画布-->
  <canvas id="webgl" width="800" height="800"></canvas>
  <script type="text/javascript" src="./lib/cuon-matrix.js"></script>
  <script>
    //顶点着色器
    var VSHADER_SOURCE = '' +
      'attribute vec4 a_Position;\\n' + //声明attribute变量a_Position,用来存放顶点位置信息
      'attribute vec4 a_Color;\\n' + //声明attribute变量a_Color,用来存放顶点颜色信息
      'uniform mat4 u_MvpMatrix;\\n' + //声明uniform变量u_MvpMatrix,用来存放模型视图投影组合矩阵
      'uniform bool u_Clicked;\\n' + //声明uniform变量u_Clicked,用来存放鼠标是否选中方块
      'varying vec4 v_Color;\\n' + //声明varying变量v_Color,用来向片元着色器传值顶点颜色信息

      'void main(){\\n' +
      '  gl_Position = u_MvpMatrix * a_Position;\\n' + //将模型视图投影组合矩阵与顶点坐标相乘赋值给顶点着色器内置变量gl_Position
      '  if (u_Clicked) {\\n' + //选中时方块绘制红色
      '    v_Color = vec4(1.0, 0.0, 0.0, 1.0);\\n' +
      '  } else {\\n' +
      '    v_Color = a_Color;\\n' + //将顶点颜色传给片元着色器
      '  }\\n' +
      '}\\n'

    //片元着色器
    var FSHADER_SOURCE = '' +
      '#ifdef GL_ES\\n' +
      ' precision mediump float;\\n' + // 设置精度
      '#endif\\n' +
      'varying vec4 v_Color;\\n' + //声明varying变量v_Color,用来接收顶点着色器传送的片元颜色信息
      'void main(){\\n' +
      '  gl_FragColor = v_Color;\\n' + //将顶点着色器传送的片元颜色赋值给内置变量gl_FragColor
      '}\\n'

    //初始化着色器函数
    function initShaders(gl, VSHADER_SOURCE, FSHADER_SOURCE) {
      //创建顶点着色器对象
      var vertexShader = loadShader(gl, gl.VERTEX_SHADER, VSHADER_SOURCE)
      //创建片元着色器对象
      var fragmentShader = loadShader(gl, gl.FRAGMENT_SHADER, FSHADER_SOURCE)

      if (!vertexShader || !fragmentShader) {
        return null
      }

      //创建程序对象program
      var program = gl.createProgram()
      if (!gl.createProgram()) {
        return null
      }
      //分配顶点着色器和片元着色器到program
      gl.attachShader(program, vertexShader)
      gl.attachShader(program, fragmentShader)
      //链接program
      gl.linkProgram(program)

      //检查程序对象是否连接成功
      var linked = gl.getProgramParameter(program, gl.LINK_STATUS)
      if (!linked) {
        var error = gl.getProgramInfoLog(program)
        console.log('程序对象连接失败: ' + error)
        gl.deleteProgram(program)
        gl.deleteShader(fragmentShader)
        gl.deleteShader(vertexShader)
        return null
      }
      //使用program
      gl.useProgram(program)
      gl.program = program
      //返回程序program对象
      return program
    }

    function loadShader(gl, type, source) {
      // 创建顶点着色器对象
      var shader = gl.createShader(type)
      if (shader == null) {
        console.log('创建着色器失败')
        return null
      }

      // 引入着色器源代码
      gl.shaderSource(shader, source)

      // 编译着色器
      gl.compileShader(shader)

      // 检查顶是否编译成功
      var compiled = gl.getShaderParameter(shader, gl.COMPILE_STATUS)
      if (!compiled) {
        var error = gl.getShaderInfoLog(shader)
        console.log('编译着色器失败: ' + error)
        gl.deleteShader(shader)
        return null
      }

      return shader
    }

    function init() {
      //通过getElementById()方法获取canvas画布
      var canvas = document.getElementById('webgl')
      //通过方法getContext()获取WebGL上下文
      var gl = canvas.getContext('webgl')
      //初始化着色器
      if (!initShaders(gl, VSHADER_SOURCE, FSHADER_SOURCE)) {
        console.log('初始化着色器失败')
        return
      }

      // 设置canvas的背景色
      gl.clearColor(0.0, 0.0, 0.0, 1.0)

      //初始化顶点坐标和顶点颜色
      var n = initVertexBuffers(gl)

      setMatrixAndDraw(gl, n, canvas)

    }

    //设置矩阵并绘图
    function setMatrixAndDraw(gl, n, canvas) {

      //开启隐藏面消除
      gl.enable(gl.DEPTH_TEST)

      //清空颜色和深度缓冲区
      gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT | gl.DEPTH_BUFFER_BIT)

      //获取顶点着色器uniform变量u_MvpMatrix、u_Clicked的存储地址
      var u_MvpMatrix = gl.getUniformLocation(gl.program, 'u_MvpMatrix')
      var u_Clicked = gl.getUniformLocation(gl.program, 'u_Clicked')
      if (!u_MvpMatrix || !u_Clicked) {
        console.log('获取uniform变量u_MvpMatrix或u_Clicked的存储地址失败')
        return
      }

      //创建视图投影矩阵
      var viewProjMatrix = new Matrix4()
      viewProjMatrix.setPerspective(30.0, canvas.width / canvas.height, 1.0, 100.0)
      viewProjMatrix.lookAt(0.0, 0.0, 7.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0)

      gl.uniform1i(u_Clicked, 0) //给顶点着色器uniform变量u_Clicked传值

      var currentAngle = 0.0 // 当前旋转的角度
      //注册鼠标点击事件
      canvas.onmousedown = function (ev) {
        var x = ev.clientX
        var y = ev.clientY
        var rect = ev.target.getBoundingClientRect()
        if (rect.left <= x && x < rect.right && rect.top <= y && y < rect.bottom) {
          //获取点击位置在canvas坐标系中的值
          var x_in_canvas = x - rect.left
          var y_in_canvas = rect.bottom - y
          checkCubeIsSelected(gl, n, x_in_canvas, y_in_canvas, currentAngle, u_Clicked, viewProjMatrix, u_MvpMatrix)
        }
      }

      var tick = function () { //动画循环
        currentAngle = getCurrentAngle(currentAngle)
        draw(gl, n, currentAngle, viewProjMatrix, u_MvpMatrix)
        requestAnimationFrame(tick, canvas)
      }
      tick()
    }

    //初始化顶点坐标和顶点颜色
    function initVertexBuffers(gl) {

      var v0 = [1.0, 1.0, 1.0]
      var v1 = [-1.0, 1.0, 1.0]
      var v2 = [-1.0, -1.0, 1.0]
      var v3 = [1.0, -1.0, 1.0]
      var v4 = [1.0, -1.0, -1.0]
      var v5 = [1.0, 1.0, -1.0]
      var v6 = [-1.0, 1.0, -1.0]
      var v7 = [-1.0, -1.0, -1.0]

      //顶点
      var vertices = new Float32Array([
        ...v0, ...v1, ...v2, ...v3, // 前
        ...v0, ...v3, ...v4, ...v5, // 右
        ...v0, ...v5, ...v6, ...v1, // 上
        ...v1, ...v6, ...v7, ...v2, // 左
        ...v7, ...v4, ...v3, ...v2, // 下
        ...v4, ...v7, ...v6, ...v5 // 后
      ])

      var fontColor = [0.2, 0.58, 0.82]
      var backColor = [0.73, 0.82, 0.93]
      var leftColor = [0.78, 0.69, 0.84]
      var rightColor = [0.5, 0.41, 0.69]
      var topColor = [0.0, 0.32, 0.61]
      var downColor = [0.32, 0.18, 0.56]
      // 顶点的颜色
      var colors = new Float32Array([
        ...fontColor, ...fontColor, ...fontColor, ...fontColor, // v0-v1-v2-v3 前
        ...rightColor, ...rightColor, ...rightColor, ...rightColor, // v0-v3-v4-v5 右
        ...topColor, ...topColor, ...topColor, ...topColor, // v0-v5-v6-v1 上
        ...leftColor, ...leftColor, ...leftColor, ...leftColor, // v1-v6-v7-v2 左
        ...downColor, ...downColor, ...downColor, ...downColor, // v7-v4-v3-v2 下
        ...backColor, ...backColor, ...backColor, ...backColor, // v4-v7-v6-v5 后
      ])

      // 绘制的索引
      var indices = new Uint8Array([
        0, 1, 2, 0, 2, 3, // 前
        4, 5, 6, 4, 6, 7, // 右
        8, 9, 10, 8, 10, 11, // 上
        12, 13, 14, 12, 14, 15, // 左
        16, 17, 18, 16, 18, 19, // 下
        20, 21, 22, 20, 22, 23 // 后
      ])

      if (!initArrayBuffer(gl, vertices, 3, gl.FLOAT, 'a_Position')) {
        return -1
      }

      if (!initArrayBuffer(gl, colors, 3, gl.FLOAT, 'a_Color')) {
        return -1
      }

      //创建缓冲区对象
      var indexBuffer = gl.createBuffer()

      //将顶点索引写入缓冲区对象
      gl.bindBuffer(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, indexBuffer)
      gl.bufferData(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, indices, gl.STATIC_DRAW)

      return indices.length

    }

    //检查点击是否在方块上
    function checkCubeIsSelected(gl, n, x, y, currentAngle, u_Clicked, viewProjMatrix, u_MvpMatrix) {
      gl.uniform1i(u_Clicked, 1) //给顶点着色器uniform变量u_Clicked传值1
      //绘制图形,顶点着色器中根据u_Clicked值将方块绘制为红色,即RGBA值的R分量为255
      draw(gl, n, currentAngle, viewProjMatrix, u_MvpMatrix)

      var pixels = new Uint8Array(4) //创建Uint8Array类型化数组,接收获取的像素值数据
      gl.readPixels(x, y, 1, 1, gl.RGBA, gl.UNSIGNED_BYTE, pixels) //读取鼠标点击位置像素颜色

      if (pixels[0] == 255) // pixels[0]即RGBA值的R分量的值等于255说明选中方块
      {
        alert('方块被选中! ')
      } else {
        gl.uniform1i(u_Clicked, 0) //未选中给顶点着色器uniform变量u_Clicked传值0
        draw(gl, n, currentAngle, viewProjMatrix, u_MvpMatrix) // 重绘方块
      }

    }

    var g_MvpMatrix = new Matrix4() //模型视图投影矩阵 
    function draw(gl, n, currentAngle, viewProjMatrix, u_MvpMatrix) {
      //计算模型视图投影矩阵 
      g_MvpMatrix.set(viewProjMatrix)
      g_MvpMatrix.rotate(currentAngle, 1.0, 0.0, 0.0)
      g_MvpMatrix.rotate(currentAngle, 0.0, 1.0, 0.0)
      g_MvpMatrix.rotate(currentAngle, 0.0, 0.0, 1.0)

      //模型视图投影矩阵的计算结果传给uniform变量u_MvpMatrix
      gl.uniformMatrix4fv(u_MvpMatrix, false, g_MvpMatrix.elements)

      gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT | gl.DEPTH_BUFFER_BIT)
      gl.drawElements(gl.TRIANGLES, n, gl.UNSIGNED_BYTE, 0) //绘图
    }

    var g_LastTime = Date.now() // 上次绘制的时间
    var ANGLE_SET = 30.0 // 旋转速度(度/秒)
    function getCurrentAngle(angle) {
      var now = Date.now()
      var elapsed = now - g_LastTime //上次调用与当前时间差
      g_LastTime = now
      var newAngle = angle + (ANGLE_SET * elapsed) / 1000.0
      return newAngle %= 360
    }

    function initArrayBuffer(gl, data, num, type, attribute) {
      //创建缓冲区对象
      var buffer = gl.createBuffer()
      //将顶点坐标和顶点颜色信息写入缓冲区对象
      gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, buffer)
      gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, data, gl.STATIC_DRAW)

      //获取顶点着色器attribute变量存储地址, 分配缓存并开启
      var a_Attribute = gl.getAttribLocation(gl.program, attribute)
      gl.vertexAttribPointer(a_Attribute, num, type, false, 0, 0)
      gl.enableVertexAttribArray(a_Attribute)

      return true
    }

    init()
  </script>
</body>

</html>

4.鼠标点击选中立方体一个表面

4.1 demo效果

在这里插入图片描述
如上图所示,若点击立方体的一个面,则这个面变成白色,点击立方体以外的区域,立方体恢复原有颜色

4.2 demo代码

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">

<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <title></title>
</head>

<body>
  <!--通过canvas标签创建一个800px*800px大小的画布-->
  <canvas id="webgl" width="800" height="800"></canvas>
  <script type="text/javascript" src="./lib/cuon-matrix.js"></script>
  <script>
    //顶点着色器
    var VSHADER_SOURCE = '' +
      'attribute vec4 a_Position;\\n' + //声明attribute变量a_Position,用来存放顶点位置信息
      'attribute vec4 a_Color;\\n' + //声明attribute变量a_Color,用来存放顶点颜色信息
      'attribute float a_Face;\\n' + //声明attribute变量a_Face,用来存放方块表面的索引
      'uniform mat4 u_MvpMatrix;\\n' + //声明uniform变量u_MvpMatrix,用来存放模型视图投影组合矩阵
      'uniform int u_PickedFace;\\n' + //声明uniform变量u_PickedFace,用来存放选中表面的索引
      'varying vec4 v_Color;\\n' + //声明varying变量v_Color,用来向片元着色器传值顶点颜色信息

      'void main(){\\n' +
      '  gl_Position = u_MvpMatrix * a_Position;\\n' + //将模型视图投影组合矩阵与顶点坐标相乘赋值给顶点着色器内置变量gl_Position
      '  int face = int(a_Face);\\n' +
      '  vec3 color = (face == u_PickedFace) ? vec3(1.0) : a_Color.rgb;\\n' +
      '  if(u_PickedFace == 0) {\\n' + // u_PickedFace == 0代表js程序中checkFace()获取像素颜色前给u_PickedFace变量传值0
      '    v_Color = vec4(color, a_Face/255.0);\\n' + //将方块的表面编号赋值给RGBA的A分量即alpha
      '  } else {\\n' +
      '    v_Color = vec4(color, a_Color.a);\\n' + //将颜色赋值给v_Color
      '  }\\n' +

      '}\\n'

    //片元着色器
    var FSHADER_SOURCE = '' +
      '#ifdef GL_ES\\n' +
      ' precision mediump float;\\n' + // 设置精度
      '#endif\\n' +
      'varying vec4 v_Color;\\n' + //声明varying变量v_Color,用来接收顶点着色器传送的片元颜色信息
      'void main(){\\n' +
      '  gl_FragColor = v_Color;\\n' + //将顶点着色器传送的片元颜色赋值给内置变量gl_FragColor
      '}\\n'

    //初始化着色器函数
    function initShaders(gl, VSHADER_SOURCE, FSHADER_SOURCE) {
      //创建顶点着色器对象
      var vertexShader = loadShader(gl, gl.VERTEX_SHADER, VSHADER_SOURCE)
      //创建片元着色器对象
      var fragmentShader = loadShader(gl, gl.FRAGMENT_SHADER, FSHADER_SOURCE)

      if (!vertexShader || !fragmentShader) {
        return null
      }

      //创建程序对象program
      var program = gl.createProgram()
      if (!gl.createProgram()) {
        return null
      }
      //分配顶点着色器和片元着色器到program
      gl.attachShader(program, vertexShader)
      gl.attachShader(program, fragmentShader)
      //链接program
      gl.linkProgram(program)

      //检查程序对象是否连接成功
      var linked = gl.getProgramParameter(program, gl.LINK_STATUS)
      if (!linked) {
        var error = gl.getProgramInfoLog(program)
        console.log('程序对象连接失败: ' + error)
        gl.deleteProgram(program)
        gl.deleteShader(fragmentShader)
        gl.deleteShader(vertexShader)
        return null
      }
      //使用program
      gl.useProgram(program)
      gl.program = program
      //返回程序program对象
      return program
    }

    function loadShader(gl, type, source) {
      // 创建顶点着色器对象
      var shader = gl.createShader(type)
      if (shader == null) {
        console.log('创建着色器失败')
        return null
      }

      // 引入着色器源代码
      gl.shaderSource(shader, source)

      // 编译着色器
      gl.compileShader(shader)

      // 检查顶是否编译成功
      var compiled = gl.getShaderParameter(shader, gl.COMPILE_STATUS)
      if (!compiled) {
        var error = gl.getShaderInfoLog(shader)
        console.log('编译着色器失败: ' + error)
        gl.deleteShader(shader)
        return null
      }

      return shader
    }

    function init() {
      //通过getElementById()方法获取canvas画布
      var canvas = document.getElementById('webgl')
      //通过方法getContext()获取WebGL上下文
      var gl = canvas.getContext('webgl')
      //初始化着色器
      if (!initShaders(gl, VSHADER_SOURCE, FSHADER_SOURCE)) {
        console.log('初始化着色器失败')
        return
      }

      // 设置canvas的背景色
      gl.clearColor(0.0, 0.0, 0.0, 1.0)

      //初始化顶点坐标和顶点颜色
      var n = initVertexBuffers(gl)

      setMatrixAndDraw(gl, n, canvas)

    }

    //设置矩阵并绘图
    function setMatrixAndDraw(gl, n, canvas) {

      //开启隐藏面消除
      gl.enable(gl.DEPTH_TEST)

      //清空颜色和深度缓冲区
      gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT | gl.DEPTH_BUFFER_BIT)

      //获取顶点着色器uniform变量u_MvpMatrix、u_PickedFace的存储地址
      var u_MvpMatrix = gl.getUniformLocation(gl.program, 'u_MvpMatrix')
      var u_PickedFace = gl.getUniformLocation(gl.program, 'u_PickedFace')
      if (!u_MvpMatrix || !u_PickedFace) {
        console.log('获取uniform变量u_MvpMatrix或u_PickedFace的存储地址失败')
        return
      }

      //创建视图投影矩阵
      var viewProjMatrix = new Matrix4()
      viewProjMatrix.setPerspective(30.0, canvas.width / canvas.height, 1.0, 100.0)
      viewProjMatrix.lookAt(0.0, 0.0, 7.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0)

      gl.uniform1i(u_PickedFace, -1) //给顶点着色器uniform变量u_PickedFace传值-1 表示没有方块表面选中

      var currentAngle = 0.0 // 当前旋转的角度
      //注册鼠标点击事件
      canvas.onmousedown = function (ev) {
        var x = ev.clientX
        var y = ev.clientY
        var rect = ev.target.getBoundingClientRect()
        if (rect.left <= x && x < rect.right && rect.top <= y && y < rect.bottom) {
          //获取点击位置在canvas坐标系中的值
          var x_in_canvas = x - rect.left
          var y_in_canvas = rect.bottom - y
          var face = checkFace(gl, n, x_in_canvas, y_in_canvas, currentAngle, u_PickedFace, viewProjMatrix,
            u_MvpMatrix)
          gl.uniform1i(u_PickedFace, face) //给顶点着色器uniform变量u_PickedFace传值选中表面索引
          draw(gl, n, currentAngle, viewProjMatrix, u_MvpMatrix)

        }
      }

      var tick = function () { //动画循环
        currentAngle = getCurrentAngle(currentAngle)
        draw(gl, n, currentAngle, viewProjMatrix, u_MvpMatrix)
        requestAnimationFrame(tick, canvas)
      }
      tick()
    }

    //初始化顶点坐标和顶点颜色
    function initVertexBuffers(gl) {

      var v0 = [1.0, 1.0, 1.0]
      var v1 = [-1.0, 1.0, 1.0]
      var v2 = [-1.0, -1.0, 1.0]
      var v3 = [1.0, -1.0, 1.0]
      var v4 = [1.0, -1.0, -1.0]
      var v5 = [1.0, 1.0, -1.0]
      var v6 = [-1.0, 1.0, -1.0]
      var v7 = [-1.0, -1.0, -1.0]

      //顶点
      var vertices = new Float32Array([
        ...v0, ...v1, ...v2, ...v3, // 前
        ...v0, ...v3, ...v4, ...v5, // 右
        ...v0, ...v5, ...v6, ...v1, // 上
        ...v1, ...v6, ...v7, ...v2, // 左
        ...v7, ...v4, ...v3, ...v2, // 下
        ...v4, ...v7, ...v6, ...v5 // 后
      ])

      var fontColor = [0.2, 0.58, 0.82]
      var backColor = [0.73, 0.82, 0.93]
      var leftColor = [0.78, 0.69, 0.84]
      var rightColor = [0.5, 0.41, 0.69]
      var topColor = [0.0, 0.32, 0.61]
      var downColor = [0.32, 0.18, 0.56]
      // 顶点的颜色
      var colors = new Float32Array([
        ...fontColor, ...fontColor, ...fontColor, ...fontColor, // v0-v1-v2-v3 前
        ...rightColor, ...rightColor, ...rightColor, ...rightColor, // v0-v3-v4-v5 右
        ...topColor, ...topColor, ...topColor, ...topColor, // v0-v5-v6-v1 上
        ...leftColor, ...leftColor, ...leftColor, ...leftColor, // v1-v6-v7-v2 左
        ...downColor, ...downColor, ...downColor, ...downColor, // v7-v4-v3-v2 下
        ...backColor, ...backColor, ...backColor, ...backColor, // v4-v7-v6-v5 后
      ])

      //方块表面
      var faces = new Uint8Array([
        1, 1, 1, 1, // v0-v1-v2-v3 前
        2, 2, 2, 2, // v0-v3-v4-v5 右
        3, 3, 3, 3, // v0-v5-v6-v1 上
        4, 4, 4, 4, // v1-v6-v7-v2 左
        5, 5, 5, 5, // v7-v4-v3-v2 下
        6, 6, 6, 6, // v4-v7-v6-v5 后
      ])
      // 绘制的索引
      var indices = new Uint8Array([
        0, 1, 2, 0, 2, 3, // 前
        4, 5, 6, 4, 6, 7, // 右
        8, 9, 10, 8, 10, 11, // 上
        12, 13, 14, 12, 14, 15, // 左
        16, 17, 18, 16, 18, 19, // 下
        20, 21, 22, 20, 22, 23 // 后
      ])

      if (!initArrayBuffer(gl, vertices, 3, gl.FLOAT, 'a_Position')) {
        return -1
      }

      if (!initArrayBuffer(gl, colors, 3, gl.FLOAT, 'a_Color')) {
        return -1
      }
      if (!initArrayBuffer(gl, faces, 1, gl.UNSIGNED_BYTE, 'a_Face')) {
        return -1
      }

      //创建缓冲区对象
      var indexBuffer = gl.createBuffer()

      //将顶点索引写入缓冲区对象
      gl.bindBuffer(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, indexBuffer)
      gl.bufferData(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, indices, gl.STATIC_DRAW)

      return indices.length

    }

    function checkFace(gl, n, x, y, currentAngle, u_PickedFace, viewProjMatrix, u_MvpMatrix) {
      var pixels = new Uint8Array(4) //创建Uint8Array类型化数组,接收获取的像素值数据
      gl.uniform1i(u_PickedFace, 0) //给顶点着色器uniform变量u_PickedFace传值0
      draw(gl, n, currentAngle, viewProjMatrix, u_MvpMatrix)
      //读取鼠标点击位置像素颜色信息,pixels[3]为方块表面索引
      gl.readPixels(x, y, 1, 1, gl.RGBA, gl.UNSIGNED_BYTE, pixels)

      return pixels[3] //将pixels[3]即RGBA值的A值返回
    }

    var g_MvpMatrix = new Matrix4() //模型视图投影矩阵 
    function draw(gl, n, currentAngle, viewProjMatrix, u_MvpMatrix) {
      //计算模型视图投影矩阵 
      g_MvpMatrix.set(viewProjMatrix)
      g_MvpMatrix.rotate(currentAngle, 1.0, 0.0, 0.0)
      g_MvpMatrix.rotate(currentAngle, 0.0, 1.0, 0.0)
      g_MvpMatrix.rotate(currentAngle, 0.0, 0.0, 1.0)

      //模型视图投影矩阵的计算结果传给uniform变量u_MvpMatrix
      gl.uniformMatrix4fv(u_MvpMatrix, false, g_MvpMatrix.elements)

      gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT | gl.DEPTH_BUFFER_BIT)
      gl.drawElements(gl.TRIANGLES, n, gl.UNSIGNED_BYTE, 0) //绘图
    }

    var g_LastTime = Date.now() // 上次绘制的时间
    var ANGLE_SET = 30.0 // 旋转速度(度/秒)
    function getCurrentAngle(angle) {
      var now = Date.now()
      var elapsed = now - g_LastTime //上次调用与当前时间差
      g_LastTime = now
      var newAngle = angle + (ANGLE_SET * elapsed) / 1000.0
      return newAngle %= 360
    }

    function initArrayBuffer(gl, data, num, type, attribute) {
      //创建缓冲区对象
      var buffer = gl.createBuffer()
      //将顶点坐标和顶点颜色信息写入缓冲区对象
      gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, buffer)
      gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, data, gl.STATIC_DRAW)

      //获取顶点着色器attribute变量存储地址, 分配缓存并开启
      var a_Attribute = gl.getAttribLocation(gl.program, attribute)
      gl.vertexAttribPointer(a_Attribute, num, type, false, 0, 0)
      gl.enableVertexAttribArray(a_Attribute)

      return true
    }

    init()
  </script>
</body>

</html>

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