OpenGL知っている所からWebGL入門(2) – 図形描画

2019年11月4日公開
2020年9月18日更新

前回に引き続きWebGLをやってみる。

一つのファイルにHTML , GLSL , JavaScript という三つの言語が混在していてとても分かりにくい。

そして長さの秘訣はやはりシェーダーのコンパイルとリンクだ（褒めてない）。シェーダー自体は長くないし、バッファ作成と描画はまあしょうがないとして、シェーダのコンパイルはどうせ使いまわしなのに無駄に長い。

ソースコード


<!DOCTYPE html>
<html>
  <head>
    <title>四角形描画</title>
    <style>
    </style>
  </head>
  <body>
    
    <!-- HTML5のキャンバス作成 -->
    <canvas id="MyCanvas" width="640" height="480"></canvas>
    


    <!-- シェーダはGLSL (OpenGL Shading Language) で書く。つまり、ここはHTMLでもJavaScriptでもない -->
    <!-- scriptタグのid「vshader」を識別子として、コンパイル時にgetElementByIDを使って文字列としてこのシェーダプログラムを参照する -->
    <!-- ************************************** -->
    <!-- ** 頂点シェーダ*********************** -->
    <!-- ************************************** -->
    <script id="vshader" type="x-shader/x-vertex">
      attribute vec3 position;//描画時にgetAttribLocationでアクセスするのでわかりやすい名前にしておくことが望ましい
      attribute vec3 color;//同上
      
      varying lowp vec3 vColor;

      void main(void){

        gl_Position = vec4(position, 1.0);

        vColor = color;

      }
    </script>


    <!-- ここもGLSLで書く。 -->        <!-- 上と同様、コンパイル時にscriptタグのid「fshader」で参照する -->
    <!-- ************************************** -->
    <!-- ** フラグメントシェーダ*************** -->
    <!-- ************************************** -->
    <script id="fshader" type="x-shader/x-fragment">

      precision mediump float;//これがないとコンパイルエラーになる
      varying lowp vec3 vColor;
      
      void main(void){
          gl_FragColor = vec4(vColor, 1.0);
      }

    </script>


    <!-- シェーダのコンパイル。ここはJavaScriptで書く   -->
    <!-- ************************************** -->
    <!-- ** シェーダコンパイルとリンク********* -->
    <!-- ************************************** -->
    <script>

      var programID;// グローバル変数としてプログラム名の格納先を定義する
    
      function prepare_shaders(gl){
      
        ///////////////////////////////
        ///////////////////////////////
        // 頂点シェーダコンパイル
        var vs = document.getElementById ("vshader");
        var vertexShader = gl.createShader (gl.VERTEX_SHADER);
        gl.shaderSource (vertexShader, vs.text);//シェーダのプログラムをテキストで取得
        gl.compileShader (vertexShader);
        
        if ( !gl.getShaderParameter (vertexShader, gl.COMPILE_STATUS) ){
          throw new Error (gl.getShaderInfoLog(vertexShader));
        }
        
        ///////////////////////////////
        ///////////////////////////////
        // フラグメントシェーダコンパイル
        var fs = document.getElementById ("fshader");
        var fragmentShader = gl.createShader (gl.FRAGMENT_SHADER);
        gl.shaderSource (fragmentShader, fs.text);//シェーダのプログラムをテキストで取得
        gl.compileShader (fragmentShader);
        
        if ( !gl.getShaderParameter (fragmentShader, gl.COMPILE_STATUS) ){
          throw new Error (gl.getShaderInfoLog(fragmentShader));
        }

         ///////////////////////////////
        ///////////////////////////////
       // プログラムのリンク
        programID = gl.createProgram ();
        gl.attachShader (programID, vertexShader);
        gl.attachShader (programID, fragmentShader);
        gl.linkProgram (programID);
        
        if ( !gl.getProgramParameter(programID, gl.LINK_STATUS) ) {
            throw new Error (gl.getProgramInfoLog(programID));
        }
        
      }
    </script>


    <!-- データの準備。ここもJavaScriptで書く   -->
    <!-- ************************************** -->
    <!-- ** 三角形の準備********* -->
    <!-- ************************************** -->
    <!-- ************************************** -->
    <script>
    
      //各変数をグローバル変数として定義
      var vertexesVboID;
      
      var colorsVboID;
      
      function prepare_data(gl){

        //頂点バッファ作成
        var vertexes = [
          -0.7,  0.7, 0.0,
           0.7,  0.7, 0.0,
          -0.7, -0.7, 0.0,
           0.7, -0.7, 0.0
        ];
        
        vertexesVboID = gl.createBuffer ();
        gl.bindBuffer (gl.ARRAY_BUFFER, vertexesVboID);
        gl.bufferData (gl.ARRAY_BUFFER, new Float32Array (vertexes), gl.STATIC_DRAW);
        
        //カラーバッファ作成
        var colors = [
           1.0,  0.0, 0.0,
           0.0,  1.0, 0.0,
           0.0,  0.0, 1.0,
           1.0,  1.0, 1.0
        ];
        colorsVboID = gl.createBuffer ();
        gl.bindBuffer (gl.ARRAY_BUFFER, colorsVboID);
        gl.bufferData (gl.ARRAY_BUFFER, new Float32Array (colors), gl.STATIC_DRAW);
        
  
      }
    </script>


    <!-- やっと描画部分           -->
    <!-- ここもJavaScriptで書く   -->
    <!-- ////////////////////////////////////// -->
    <!-- // 初回のみ実行 ////////////////////// -->
    <!-- ////////////////////////////////////// -->
    <!-- ////////////////////////////////////// -->
    <script>
      
      // 初回表示時に呼び出される
      window.onload = function(){

        var mycanv = document.getElementById("MyCanvas");

        // GLコンテキストを取得
        var gl = mycanv.getContext('webgl') || mycanv.getContext('experimental-webgl');
        
        // 画面を黒でクリア
        gl.clearColor(0.0, 0.0, 0.0, 1.0);
        gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT);
        
        
        prepare_shaders(gl);//シェーダの準備
        
        prepare_data(gl);//描画データの準備
        
        gl.useProgram(programID);

        var vertex_location = gl.getAttribLocation (programID, 'position');
        var color_location = gl.getAttribLocation (programID, 'color');

        //頂点バッファを有効にする
        gl.enableVertexAttribArray (vertex_location);
        gl.bindBuffer (gl.ARRAY_BUFFER, vertexesVboID);
        gl.vertexAttribPointer (vertex_location, 3, gl.FLOAT,false, 0, 0);

        //カラーバッファを有効にする
        gl.enableVertexAttribArray (color_location);
        gl.bindBuffer (gl.ARRAY_BUFFER, colorsVboID);
        gl.vertexAttribPointer (color_location, 3, gl.FLOAT,false, 0, 0);

        //四角形を描く
        gl.drawArrays (gl.TRIANGLE_STRIP, 0, 4);
        
        //バッファを無効にする
        gl.disableVertexAttribArray(vertex_location);
        gl.disableVertexAttribArray(color_location);
        
        gl.flush ();

      }
      
      
    </script>

  </body>
</html>