Qu'entendez-vous par 'shaders'? Comment les créer avec HTML5 et WebGL

Cet article explore la puissance des shaders dans WebGL et comment ils améliorent les graphiques 3D dans le développement Web. Nous allons approfondir les fonctionnalités, la création et l'application des shader, en particulier dans le contexte de babylon.js.

Comprendre les shaders:

Les shaders sont des programmes spécialisés écrits dans GLSL (OpenGL Shading Language) qui fonctionnent sur le GPU. Ils déterminent comment la lumière et la couleur sont rendues sur des objets 3D, ce qui a un impact significatif sur le réalisme visuel. Deux types de shaders principaux existent: les shaders de sommet, manipulant les attributs de sommet et fragment des shaders, contrôlant les attributs de pixels.

Le pipeline graphique:

Le GPU rend la géométrie 3D à travers une série d'étapes: les sommets sont rassemblés pour former des triangles (en utilisant des tampons d'index); Le vertex shader traite chaque sommet, en le projetant sur l'écran 2D; Le GPU interpole les valeurs entre les sommets; Et enfin, le shader de fragment détermine la couleur de chaque pixel dans le triangle. Ce processus est répété pour tous les triangles, en tirant parti des capacités de traitement parallèle du GPU pour l'efficacité.

Structure GLSL et shadder:

GLSL, similaire à C, est utilisé pour écrire des shaders. Un vertex shader comprend généralement des attributs (données de sommet), des uniformes (variables définies par le CPU), des variations (données transmises au shader de fragment) et une fonction main. Le shader de fragment utilise également des variations, des uniformes et une fonction main pour déterminer la couleur des pixels (gl_FragColor).

Matrices dans les graphiques 3D:

Le rendu 3D efficace implique des transformations matricielles. La matrice worldViewProjection, une combinaison de matrices mondiales, de vue et de projection, est cruciale pour transformer les sommets 3D en pixels d'écran 2D. Cette manipulation de la matrice est souvent complexe, mais simplifiée en utilisant des moteurs 3D comme babylon.js.

babylon.js: Simplifier le développement du shader:

babylon.js rationalise l'utilisation du shader en abstraction des détails Webgl de bas niveau. À l'aide de BABYLON.ShaderMaterial, les développeurs peuvent définir des shaders (en ligne ou dans des fichiers .fx séparés), spécifier les attributs et les uniformes, et définir directement des valeurs uniformes, éliminant le besoin de calculs de matrice manuelle et de compilation de shaders.

Création de shaders personnalisés (CYOS):

Un outil Créer votre propre shader (CYOS) démontre la facilité de création de shader avec babylon.js. Les shaders prédéfinis (base, noir et blanc, ombrage cellulaire, phong, défausse, vague, cartographie de l'environnement sphérique et Fresnel) présentent divers effets réalisables avec un code minimal.

Cet article fournit un aperçu complet des shaders dans WebGL, mettant en évidence leurs capacités et la simplification offerte par babylon.js pour les développeurs Web cherchant à créer des expériences 3D visuellement riches.

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!