【WebGL之巅】05-通过鼠标点击绘点_v2_彩色版

对应《WebGL编程指南》代码：05-ColorPoints

要点：注册js事件、匿名函数、坐标转换、g_points.push()

知识点

一、为何使用匿名函数？

先看示例：

// 注册鼠标点击事件响应函数(匿名函數)
canvas.onmousedown = function(event){
    click(event, gl, canvas, a_Position);
};

当你要画一个点时，需要传入三个变量（gl、canvas、a_Position），这三个变量是定义在main()函数中的局部变量。

当用户点击鼠标时，浏览器会自动调用注册到<canvas>的ommousedown属性上的函数，并传入event（后面简写为‘e’）参数，通常你会这样写：

1 2	canvas.onmousedown = mousedown // 注册响应函数 function mousedown(e) { ... }// 接收事件响应参数

但是，这样写会出现一个问题，定义在main()函数外部的mousedown()函数就无法获取 main函数中的局部变量，而使用匿名函数就可以解决这个问题。

当用户点击鼠标后，程序先调用匿名函数function(e)，再调用匿名函数中的click()传入参数。

当然，这里也可以使用ES6的箭头函数更加简洁：

1	canvas.onmousedown = ev => click(ev, gl, canvas, a_Position);

二、坐标转换

区别：

①客户区原点(0,0)：位于浏览器视图区的左上角顶点处

②canvas原点：位于绘图区左上角顶点处（…）

③WebGL原点：位于绘图区中心点

// 获取<canvas>在浏览器客户区中的坐标
var rect = ev.target.getBoundingClientRect();
x = ((x - rect.left) - canvas.height / 2) / (canvas.height / 2);
y = (canvas.width / 2 - (y - rect.top)) / (canvas.width / 2);

rect.left：	使用*{margin:0;padding:0;list-style: none;}清除默认样式后，与客户区原点重和,即(0,0)
rect.top：	若不清除默认样式后，canvas原点可能位于(8,8)，仅限博主浏览器测试。
x	相对于浏览器左上角顶点处的鼠标横轴位置
y	相对于浏览器左上角顶点处的鼠标纵轴位置
x - rect.left：鼠标点击处相对于canvas原点位置	将(x,y)转换成canvas坐标系的坐标
y - rect.top：鼠标点击处相对于canvas原点位置	将(x,y)转换成canvas坐标系的坐标
canvas.height/width	绘图区的宽高
(canvas.height/width) / 2	绘图区的中心点
(x - rect.left) - canvas.width / 2	WebGL系统的原点
canvas.height / 2 - (y - rect.top)	WebGL系统的原点
((x - rect.left) - canvas.width / 2) / (canvas.width / 2)	将canvas坐标系下的坐标转换为WebGL坐标系中，最终渲染位置
(canvas.height / 2 - (y - rect.top))	将canvas坐标系下的坐标转换为WebGL坐标系中，最终渲染位置

三、为啥用g_points.push()

因为WebGL系统中的绘制操作实际上是在颜色缓冲区中进行绘制，绘制结束后系统将缓冲区中的内容显示在屏幕上，然后颜色缓冲区就会被重置，其中内容就会丢失。也由此，每次点击后，浏览器会重新绘制之前的并绘制新点击的。

四、uniform变量

作用：从js程序向顶点和片元着色器传输“一致的”（不变的）数据。

声明变量：<存储限定符><类型><变量名>
          uniform    vec4  u_FragColor
精度限定词：指定变量的范围和精度
precision mediump float(中等精度)

实例

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>ColoredPoints</title>
    <style>
        /* body {
            margin:0;
            padding:0;
        } */
    </style>
</head>
<body onload="main()">
    <canvas id="webgl" width="400" height="400">
        Please use the browser supporting "canvas".
    </canvas>

    <script src="../lib/webgl-utils.js"></script>
    <script src="../lib/webgl-debug.js"></script>
    <script src="../lib/cuon-utils.js"></script>
    <script src="ClickedPoints.js"></script>
</body>
</html>

//ColoredPoints.js
//顶点着色器程序
var VSHADER_SOURCE =
    'attribute vec4 a_Position;'+
    'void main(){'+
        'gl_Position=a_Position;'+
        'gl_PointSize=10.0;'+
    '}';

//片元着色器程序
var FSHADER_SOURCE=
    'precision mediump float;'+
    'uniform vec4 u_FragColor;'+
    'void main(){'+
        'gl_FragColor = u_FragColor;'+
    '}';

function main() {
    //获取canvas元素
    var canvas = document.getElementById("webgl");
    if(!canvas){
        console.log("Failed to retrieve the <canvas> element");
        return;
    }

    //获取WebGL绘图上下文
    var gl = getWebGLContext(canvas);
    if(!gl){
        console.log("Failed to get the rendering context for WebGL");
        return;
    }

    //初始化着色器
    if(!initShaders(gl,VSHADER_SOURCE,FSHADER_SOURCE)){
        console.log("Failed to initialize shaders.");
        return;
    }

    //获取a_Position变量存储位置
    var a_Position = gl.getAttribLocation(gl.program, 'a_Position');
    if(a_Position < 0){
        console.log("Failed to get the storage location of a_Position");
        return;
    }

    //获取u_FragColor 变量存储位置
    var u_FragColor = gl.getUniformLocation(gl.program, 'u_FragColor');
    if(!u_FragColor){
        console.log('Failed to get the storage location of u_FragColor');
        return;
    }

    canvas.onmousedown = function(ev){
        click(ev,gl,canvas,a_Position,u_FragColor);
    };

    //指定清空<canvas>颜色
    gl.clearColor(0.0, 0.0, 0.0, 1.0);

    //清空<canvas>
    gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT);
}

var g_points = [];
var g_colors = [];
function click(ev, gl, canvas, a_Position,u_FragColor){
    var x= ev.clientX;
    var y = ev.clientY;

    var rect = ev.target.getBoundingClientRect();
    x = ((x - rect.left) - canvas.width / 2) / (canvas.width / 2);
    y = (canvas.height / 2 - (y - rect.top)) / (canvas.height / 2);
    //将坐标存储到g_points数组中
    g_points.push([x, y]);

    // 教程示例
    // if(x >= 0.0 && y >= 0.0){  //第一象限
    //     g_colors.push([1.0, 0.0, 0.0, 1.0]);  //红色
    // }else if(x < 0.0 && y < 0.0){  //第三象限
    //     g_colors.push([0.0, 1.0, 0.0, 1.0]);  //绿色
    // }else{
    //     g_colors.push([1.0, 1.0, 1.0, 1.0]);  //白色
    // }
    
    // 修改示例
    g_colors.push([Math.random(), Math.random(), Math.random(), Math.random()])

    //清除<canvas>
    gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT);

    var len = g_points.length;
    for(var i = 0; i < len; i++){
        var xy=g_points[i];
        var rgba = g_colors[i];

        //将点的位置传递到a_Position变量中
        gl.vertexAttrib3f(a_Position, xy[0], xy[1], 0.0);
        //将点的颜色传递到u_FragColor变量中
        gl.uniform4f(u_FragColor, rgba[0],  rgba[1], rgba[2], rgba[3]);

        //绘制点
        gl.drawArrays(gl.POINTS, 0, 1);
    }
}

效果

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一、为何使用匿名函数？

二、坐标转换

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