1.demo效果

在这里插入图片描述

如上图，这个demo中三个不同颜色的三角形展示在三维坐标中。

2.相关知识点

2.1 视点、视线、观察点、上方向

在这里插入图片描述

视点指的是观察者所处的位置。视线的起点，用(eyeX, eyeY, eyeZ)表示
观察目标点 指被观察目标所在的点。用(atX, atY, atZ)表示
视线指的是从视点出发指向观察目标点的射线。
上方向 最终绘制在屏幕上的影像中的向上的方向，它的存在是应为仅仅依靠视点和观察目标点，观察者还可以沿着视线方向旋转，可以联想一下，一个人观察一个物体只确定眼睛和观察的物体时，他的头可以向上向下向左向下偏转，为了固定观察者我们还需要指定观察者的上方向。上方向是具有三个分量的矢量，用(upX, upY, upZ)表示

2.2 创建视图矩阵

我们可以用视点、观察点、上方向者三个矢量创建一个 视图矩阵 ，这个视图矩阵会影响显示在屏幕上的视图，也就是会影响观察者观察到的场景，接下来我们看一下cuon-matrix.js 提供的 Matrix4.setLookAt() 函数

函数功能：根据视点（eyeX, eyeY, eyeZ）、观察点（atX, atY, atZ）、上方向（upX, upY, upZ）
创建视图矩阵，视图矩阵的类型是Matrix4，观察点映射到<canvas>的中心点
-----------------------------------------------------------------------------------
调用示例：Matrix4.setLookAt(eyeX, eyeY, eyeZ, atX, atY, atZ, upX, upY, upZ)
-----------------------------------------------------------------------------------
参数		
			eyeX, eyeY, eyeZ	指定视点
			atX, atY, atZ		指定观察点
			upX, upY, upZ		指定上方向，如果上方向是Y轴正方向，
								  那么（upX,upY,upZ）就是（0,1,0）
-----------------------------------------------------------------------------------			
返回值		无

3. 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_ViewMatrix;\\n' + //声明uniform变量u_ViewMatrix，用来存放视图矩阵
      '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_ViewMatrix * a_Position;\\n' + //将视图矩阵与顶点坐标相乘赋值给顶点着色器内置变量gl_Position
      '  v_Color = a_Color;\\n' + //将顶点颜色信息传给片元着色器，
      '}\\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' +
      //将varying变量v_Color接收的颜色信息赋值给内置变量gl_FragColor
      ' gl_FragColor = v_Color;\\n' +
      '}\\n';

    //初始化着色器函数
    function initShader(gl, VSHADER_SOURCE, FSHADER_SOURCE) {
      //创建顶点着色器对象
      var vertexShader = gl.createShader(gl.VERTEX_SHADER);
      //创建片元着色器对象
      var fragmentShader = gl.createShader(gl.FRAGMENT_SHADER);
      //引入顶点、片元着色器源代码
      gl.shaderSource(vertexShader, VSHADER_SOURCE);
      gl.shaderSource(fragmentShader, FSHADER_SOURCE);
      //编译顶点、片元着色器
      gl.compileShader(vertexShader);
      gl.compileShader(fragmentShader);

      //创建程序对象program
      var program = gl.createProgram();
      //附着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);
      //使用program
      gl.useProgram(program);
      gl.program = program
      //返回程序program对象
      return program;
    }

    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 (!initShader(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);

      //清空canvas
      gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT);

      //初始化顶点坐标和顶点颜色
      var n = initVertexBuffers(gl)
      //获取顶点着色器uniform变量u_ViewMatrix的存储地址
      var u_ViewMatrix = gl.getUniformLocation(gl.program, 'u_ViewMatrix')
      if (!u_ViewMatrix) {
        console.log('获取u_ViewMatrix的存储地址失败！');
        return;
      }

      //初始化视图矩阵
      var viewMatrix = new Matrix4()

      //设置视点、视线和上方向
      viewMatrix.setLookAt(0.20, 0.25, 0.25, 0, 0, 0, 0, 1, 0)

      //将视图矩阵传给顶点着色器uniform变量u_ViewMatrix
      gl.uniformMatrix4fv(u_ViewMatrix, false, viewMatrix.elements)

      //绘制三角形
      gl.drawArrays(gl.TRIANGLES, 0, n)

    }

    //初始化顶点坐标和顶点颜色
    function initVertexBuffers(gl) {
      var verticesColors = new Float32Array([
        //最后面的三角形
        0.0, 0.5, -0.4, 0.4, 1.0, 0.4,
        -0.5, -0.5, -0.4, 0.4, 1.0, 0.4,
        0.5, -0.5, -0.4, 1.0, 0.4, 0.4,

        //中间的三角形
        0.5, 0.4, -0.2, 1.0, 0.4, 0.4,
        -0.5, 0.4, -0.2, 1.0, 1.0, 0.4,
        0.0, -0.6, -0.2, 1.0, 1.0, 0.4,

        //最前面的三角形
        0.0, 0.5, 0.0, 0.4, 0.4, 1.0,
        -0.5, -0.5, 0.0, 0.4, 0.4, 1.0,
        0.5, -0.5, 0.0, 1.0, 0.4, 0.4,
      ]);

      //创建缓冲区对象
      var vertexColorBuffer = gl.createBuffer();
      if (!vertexColorBuffer) {
        console.log('创建缓冲区对象失败！')
        return -1
      }

      //将顶点坐标和顶点颜色信息写入缓冲区对象
      gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, vertexColorBuffer)
      gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, verticesColors, gl.STATIC_DRAW)

      //获取类型化数组中每个元素的大小
      var FSIZE = verticesColors.BYTES_PER_ELEMENT

      //获取顶点着色器attribute变量a_Position的存储地址, 分配缓存并开启
      var a_Position = gl.getAttribLocation(gl.program, 'a_Position');
      gl.vertexAttribPointer(a_Position, 3, gl.FLOAT, false, FSIZE * 6, 0)
      gl.enableVertexAttribArray(a_Position)

      //获取顶点着色器attribute变量a_Color(顶点颜色信息)的存储地址, 分配缓存并开启
      var a_Color = gl.getAttribLocation(gl.program, 'a_Color');
      gl.vertexAttribPointer(a_Color, 3, gl.FLOAT, false, FSIZE * 6, FSIZE * 3)
      gl.enableVertexAttribArray(a_Color)

      // 解绑缓冲区对象
      gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, null);

      return verticesColors.length / 6

    }

    init()
  </script>
</body>

</html>