在JavaScript中，如何利用WebGL进行3D图形渲染？-js教程-PHP中文网

在JavaScript中，如何利用WebGL进行3D图形渲染？

幻影之瞳

发布： 2025-10-08 09:52:02

原创

823人浏览过

答案是使用WebGL进行3D渲染需先获取canvas上下文，再创建着色器程序，接着传入顶点数据并设置变换矩阵，最后执行绘制；具体包括：获取WebGL上下文、编写编译着色器、准备缓冲区数据、设置模型视图和投影矩阵、启用深度测试并调用绘制命令。

在javascript中，如何利用webgl进行3d图形渲染？

要在JavaScript中使用WebGL进行3D图形渲染，核心是通过<canvas>元素获取WebGL上下文，然后编写着色器程序、管理顶点数据、设置变换矩阵并执行绘制流程。整个过程虽然底层但非常灵活，适合学习图形渲染原理。

初始化WebGL上下文

首先需要一个<canvas>元素，并从中获取WebGL渲染上下文。

const canvas = document.getElementById('myCanvas'); const gl = canvas.getContext('webgl');

if (!gl) { console.error('WebGL not supported'); }

确保页面中存在对应ID的canvas标签，且浏览器支持WebGL。

编写顶点和片元着色器

WebGL使用GLSL语言编写着色器。你需要定义两个着色器：顶点着色器处理位置，片元着色器决定像素颜色。

立即学习“Java免费学习笔记（深入）”；

// 顶点着色器源码 const vsSource = ` attribute vec4 aVertexPosition; uniform mat4 uModelViewMatrix; uniform mat4 uProjectionMatrix; void main() { gl_Position = uProjectionMatrix * uModelViewMatrix * aVertexPosition; } `;

// 片元着色器源码 const fsSource = precision mediump float; void main() { gl_FragColor = vec4(1.0, 0.5, 0.3, 1.0); // 橙色 } ;

将这些源码编译为WebGL着色器对象并链接成着色程序：

function createShader(gl, type, source) { const shader = gl.createShader(type); gl.shaderSource(shader, source); gl.compileShader(shader); if (!gl.getShaderParameter(shader, gl.COMPILE_STATUS)) { console.error('Shader compile error:', gl.getShaderInfoLog(shader)); gl.deleteShader(shader); return null; } return shader; }

const vertexShader = createShader(gl, gl.VERTEX_SHADER, vsSource); const fragmentShader = createShader(gl, gl.FRAGMENT_SHADER, fsSource);

const shaderProgram = gl.createProgram(); gl.attachShader(shaderProgram, vertexShader); gl.attachShader(shaderProgram, fragmentShader); gl.linkProgram(shaderProgram);

if (!gl.getProgramParameter(shaderProgram, gl.LINK_STATUS)) { console.error('Program link error:', gl.getProgramInfoLog(shaderProgram)); }

准备几何数据并传入GPU

创建顶点缓冲区，例如绘制一个三角形：

图像转图像AI

利用AI轻松变形、风格化和重绘任何图像

查看详情

const positions = [ -0.5, -0.5, 0.0, 0.5, -0.5, 0.0, 0.0, 0.5, 0.0 ];

const positionBuffer = gl.createBuffer(); gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, positionBuffer); gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, new Float32Array(positions), gl.STATIC_DRAW);

在绘制前，将缓冲区数据绑定到着色器属性：

const positionAttributeLocation = gl.getAttribLocation(shaderProgram, 'aVertexPosition'); gl.enableVertexAttribArray(positionAttributeLocation); gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, positionBuffer); gl.vertexAttribPointer(positionAttributeLocation, 3, gl.FLOAT, false, 0, 0);

设置视图和投影矩阵

使用gl-matrix等库或手动实现矩阵运算，设置模型视图和投影矩阵：

const modelViewMatrix = mat4.create(); mat4.translate(modelViewMatrix, modelViewMatrix, [0.0, 0.0, -6.0]);

const projectionMatrix = mat4.perspective( mat4.create(), 45 * Math.PI / 180, // 视场角 canvas.width / canvas.height, // 宽高比 0.1, // 近裁面 100.0 // 远裁面 );

将矩阵传入着色器中的uniform变量：

const modelViewMatrixLocation = gl.getUniformLocation(shaderProgram, 'uModelViewMatrix'); const projectionMatrixLocation = gl.getUniformLocation(shaderProgram, 'uProjectionMatrix');

gl.uniformMatrix4fv(modelViewMatrixLocation, false, modelViewMatrix); gl.uniformMatrix4fv(projectionMatrixLocation, false, projectionMatrix);