麻花痒 发表于 2024-9-9 05:27:28

WebGL入门(031):EXT_frag_depth 简介、利用方法、示例代码

照旧大剑师兰特:曾是美国某着名大学盘算机专业研究生,现为航空帆海范畴高级前端工程师;CSDN着名博主,GIS范畴优质创作者,深耕openlayers、leaflet、mapbox、cesium,canvas,webgl,echarts等技术开辟,欢迎加底部微信(gis-dajianshi),一起交流。
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在WebGL中,EXT_frag_depth扩展提供了一种方式来允许片段着色器直接写入深度缓冲区。这在很多渲染技术中非常有用,例如实现自定义的深度测试、深度偏移效果、以及某些类型的阴影贴图等。
EXT_frag_depth 简介

EXT_frag_depth扩展为WebGL添加了一个新的内置变量 gl_FragDepth,允许开辟者在片段着色器中直接修改深度值。默认情况下,WebGL根据片段着色器输出的颜色值和深度测试模式主动盘算深度值。利用EXT_frag_depth扩展,你可以覆盖这个默认举动,从而实现更加精细的控制。
利用方法

利用EXT_frag_depth扩展的一般步骤如下:

[*]检测扩展:起首确保欣赏器支持该扩展。
[*]编写片段着色器:在片段着色器中利用 gl_FragDepth 变量来修改深度值。
[*]启用深度测试:利用 enable 方法启用深度测试。
[*]设置深度测试模式:利用 depthFunc 方法设置深度测试模式。
[*]绘制场景:利用 drawArrays 或 drawElements 方法绘制场景。
示例代码

下面是一个利用EXT_frag_depth扩展修改深度值的根本示例:
const canvas = document.getElementById('my-canvas');
const gl = canvas.getContext('webgl2', { antialias: true });

// 检测扩展
const fragDepth = gl.getExtension('EXT_frag_depth');

if (!fragDepth) {
console.error('EXT_frag_depth extension not supported.');
return;
}

// 创建顶点着色器
const vertexShaderSource = `
attribute vec4 a_position;
void main() {
    gl_Position = a_position;
}
`;

const vertexShader = gl.createShader(gl.VERTEX_SHADER);
gl.shaderSource(vertexShader, vertexShaderSource);
gl.compileShader(vertexShader);

// 创建片段着色器
const fragmentShaderSource = `
precision mediump float;
void main() {
    float depth = (gl_FragCoord.z * 2.0) - 1.0; // 将深度值映射到 [-1, 1]
    gl_FragDepth = depth; // 写入深度值
    gl_FragColor = vec4(1.0, 0.0, 0.0, 1.0);
}
`;

const fragmentShader = gl.createShader(gl.FRAGMENT_SHADER);
gl.shaderSource(fragmentShader, fragmentShaderSource);
gl.compileShader(fragmentShader);

// 创建并链接着色器程序
const shaderProgram = gl.createProgram();
gl.attachShader(shaderProgram, vertexShader);
gl.attachShader(shaderProgram, fragmentShader);
gl.linkProgram(shaderProgram);
gl.useProgram(shaderProgram);

// 启用深度测试
gl.enable(gl.DEPTH_TEST);
gl.depthFunc(gl.LEQUAL);

// 设置顶点数据
const vertices = new Float32Array([
0.0,0.5,
-0.5, -0.5,
0.5, -0.5
]);

const positionBuffer = gl.createBuffer();
gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, positionBuffer);
gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, vertices, gl.STATIC_DRAW);

const positionAttributeLocation = gl.getAttribLocation(shaderProgram, 'a_position');
gl.enableVertexAttribArray(positionAttributeLocation);
gl.vertexAttribPointer(positionAttributeLocation, 2, gl.FLOAT, false, 0, 0);

// 绘制三角形
gl.drawArrays(gl.TRIANGLES, 0, 3);
注意事项



[*]在利用EXT_frag_depth扩展时,确保在片段着色器中精确设置 gl_FragDepth 的值。通常需要将深度值映射到精确的范围,例如从 映射到 [-1, 1]。
[*]由于欣赏器和设备支持情况的不同,你应该始终检查扩展是否可用。
[*]在片段着色器中修改深度值大概会导致一些渲染标题,因此请确保你的片段着色器逻辑精确。
结论

利用EXT_frag_depth扩展可以让你在WebGL中更机动地控制深度值,这对于实现高级渲染效果非常有用。然而,由于支持情况的不同,你应该始终检查扩展是否可用,并且不要在生产环境中直接暴露敏感信息给用户。

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