使用着色器将颜色应用于 WebGL

给顶点着色

在 WebGL 中，物体是由一系列顶点组成的，每一个顶点都有位置和颜色信息。在默认情况下，所有像素的颜色（以及它所有的属性，包括位置）都由线性插值计算得来，自动形成平滑的渐变。我们以前的顶点着色器没有给顶点添加任何特定的颜色——在顶点着色器与片段着色器之间给每个像素着白色，于是整个正方形被渲染成纯白。

现在我们假设正方形的每个顶点使用不同的颜色：红，黄，绿，白，以此渲染一个渐变的色彩。第一步，要给这些顶点建立相应的颜色。首先我们要创建一个顶点颜色数组，然后将它们存在 WebGL 的缓冲区中。为实现这一功能，我们在 initBuffers() 函数中加入如下代码：

备注： 在 init-buffers.js 文件中添加如下函数：

js 

function initColorBuffer(gl) {
  const colors = [
    1.0,
    1.0,
    1.0,
    1.0, // 白
    1.0,
    0.0,
    0.0,
    1.0, // 红
    0.0,
    1.0,
    0.0,
    1.0, // 绿
    0.0,
    0.0,
    1.0,
    1.0, // 蓝
  const colorBuffer = gl.createBuffer();
  gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, colorBuffer);
  gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, new Float32Array(colors), gl.STATIC_DRAW);
  return colorBuffer;

这段代码首先建立了一个 JavaScript 的数组，此数组中包含四组四值向量，每一组向量代表一个顶点的颜色。然后，创建一个 WebGL 缓冲区用来存储这些颜色——将数组中的值转换成 WebGL 所规定的浮点型后，存储在该缓冲区中。


当然，我们也需要从 initBuffers() 中调用这个新函数，并返回它创建的新缓冲区。

  
备注： 在 initBuffers() 函数中用下面代码替换旧的 return 语句：


js
const colorBuffer = initColorBuffer(gl);
return {
  position: positionBuffer,
  color: colorBuffer,

为了实际使用这些颜色，我们继续修改顶点着色器，使得着色器可以从颜色缓冲区中正确取出颜色：

  
备注： 在 main() 函数中更新 vsSource 的定义，如下：


js
// Vertex shader program
const vsSource = `
    attribute vec4 aVertexPosition;
    attribute vec4 aVertexColor;
    uniform mat4 uModelViewMatrix;
    uniform mat4 uProjectionMatrix;
    varying lowp vec4 vColor;
    void main(void) {
      gl_Position = uProjectionMatrix * uModelViewMatrix * aVertexPosition;
      vColor = aVertexColor;

与之前相比，这段代码的关键不同点在于：每个顶点都与一个颜色数组中的数值相连接。

给片段着色

为使每个像素都得到插值后的颜色，我们只需要在此从 vColor 变量中获取这个颜色的值：

备注： 在 main() 函数中更新 fsSource 的定义，如下：

js 

// Fragment shader program
const fsSource = `
    varying lowp vec4 vColor;
    void main(void) {
      gl_FragColor = vColor;

这是一个非常简单的改变，每个片段只是根据其相对于顶点的位置得到一个插值过的颜色，而不是一个指定的颜色值。

带颜色的绘制

接下来，我们要初始化颜色属性，以便着色器程序使用

备注： 在 main() 函数中更新 programInfo 的定义，如下：

js 

// Collect all the info needed to use the shader program.
// Look up which attributes our shader program is using
// for aVertexPosition, aVertexColor and also
// look up uniform locations.
const programInfo = {
  program: shaderProgram,
  attribLocations: {
    vertexPosition: gl.getAttribLocation(shaderProgram, "aVertexPosition"),
    vertexColor: gl.getAttribLocation(shaderProgram, "aVertexColor"),
  uniformLocations: {
    projectionMatrix: gl.getUniformLocation(shaderProgram, "uProjectionMatrix"),
    modelViewMatrix: gl.getUniformLocation(shaderProgram, "uModelViewMatrix"),

然后，我们便可以修改 drawScene() 使之在绘制正方形时使用这些颜色：

  
备注： 在 draw-scene.js 文件中添加下面函数：


js
// Tell WebGL how to pull out the colors from the color buffer
// into the vertexColor attribute.
function setColorAttribute(gl, buffers, programInfo) {
  const numComponents = 4;
  const type = gl.FLOAT;
  const normalize = false;
  const stride = 0;
  const offset = 0;
  gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, buffers.color);
  gl.vertexAttribPointer(
    programInfo.attribLocations.vertexColor,
    numComponents,
    type,
    normalize,
    stride,
    offset,
  gl.enableVertexAttribArray(programInfo.attribLocations.vertexColor);
  
备注： drawScene() 函数中在调用 gl.useProgram() 之前，先调用 setColorAttribute()：