Javascript WebGL基本着色器混淆

我正在学习WebGL着色器，但它们把我弄糊涂了。到目前为止，我得到的是：

<script type="x-shader/x-vertex" id="vertexshader">

    #ifdef GL_ES
        precision highp float;
    #endif

    void main()
    {
        gl_Position = projectionMatrix * modelViewMatrix * vec4( position, 1.0 );
    }

</script>

<script type="x-shader/x-fragment" id="fragmentshader">

    #ifdef GL_ES
        precision highp float;
    #endif

    void main()
    {
        gl_FragColor    = vec4(1.0, 0.0, 1.0, 1.0);
    }

</script>

#国际财务报告准则
高精度浮点；
#恩迪夫
void main（）
{
gl_位置=projectionMatrix*modelViewMatrix*vec4（位置，1.0）；
}
#国际财务报告准则
高精度浮点；
#恩迪夫
void main（）
{
gl_FragColor=vec4（1.0,0.0,1.0,1.0）；
}

到目前为止还不错，它编译好了，我得到了一个粉红色的立方体

现在，混乱决定了一切。据我所知，片段着色器用于修改颜色，顶点着色器用于修改形状

我不明白gl_FragColor是为整个对象设置颜色，还是按照某种顺序绘制，我可以操纵着色器中的坐标，使其着色

如果是，它如何知道什么形状和着色顺序

此外，如果我只想使用fragmentshader，为什么需要定义vertexshader？默认gl_位置线的作用是什么？为什么需要它

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到目前为止，我尝试过的所有GLSL教程，代码都无法运行，three.js无法编译它。从哪里开始有什么建议吗？

这个问题相当广泛

假设你做了这样的事情：

var myRenderer = new THREE.WebGLRenderer();
var myScene = new THREE.Scene();
var myTexture = new THREE.Texture();
var myColor = new THREE.Color();
var myMaterial = new THREE.MeshBasicMaterial({color:myColor, map:myTexture});
var myColoredAndTexturedCube = new THREE.Mesh( new THREE.CubeGeometry(), myMaterial); 
var myCamera = new THREE.Camera();

如果将所有这些连接起来，将在屏幕上渲染一个立方体，如果提供颜色和纹理，它将同时显示这两种颜色（由颜色着色的纹理）

但很多事情都发生在幕后。Three.js将通过WebGL API向gpu发布指令。这些是非常低级的调用，如“获取这段内存并准备好绘制”“准备此着色器以处理这段内存”“为此调用设置混合模式”

我不明白gl_FragColor是为整个对象设置颜色，还是按照某种顺序绘制，我可以操纵着色器中的坐标，使其着色

如果是，它如何知道什么形状和着色顺序

你应该读一点关于渲染管道的知识，也许一开始你不会完全理解它，但它肯定能澄清一些事情

gl_FragColor设置缓冲区中像素的颜色（可以是您的屏幕，也可以是屏幕外纹理）。是的，它设置“整个对象”的颜色，但整个对象可以是粒子云（可以将其解释为许多对象）。您可以拥有一个由10x10个立方体组成的网格，每个立方体的颜色不同，但仍使用一个绘制调用（一个对象）进行渲染

那么回到你的话题：

//you dont see this, but three injects this for you, try intentionally adding a mistake to your shader, when your debugger complains, youll see the entire shader and these lines in it

uniform mat4 projectionMatrix; //one mat4 shared across all vertices/pixels
uniform mat4 modelViewMatrix; //one mat4 shared across all vertices/pixels
attribute vec3 position;  //actual vertex, this value is different in each vertex


//try adding this
varying vec2 vUv;

void main()
{

    vUv = uv;  //uv, just like position, is another attribute that gets created for you automatically, this way we are sending it to the pixel shader through the varying vec2 vUv.


    //this is the transformation 
    //projection matrix is what transforms space into perspective (vanishing points, things get smaller as they get further away from the camera)
    //modelViewMatrix are actually two matrices, viewMatrix, which is also part of the camera (how is this camera rotated and moved compared to the rest of the world)
    //finally the modelMatrix - how big is the object, where it stands, and how it's rotated

    gl_Position = projectionMatrix * modelViewMatrix * vec4( position, 1.0 );
    gl_Position = projectionMatrix * viewMatrix * modelMatrix * vec4( position , 1.0 ); //will do the same thing
}

使用三个材质生成的每个材质都具有着色器的这一部分。例如，这不足以进行照明，因为它没有法线

尝试以下片段着色器：

varying vec2 vUv; //coming in from the vertex shader

void main(){
    gl_FragColor = vec4( vUv , 0.0 , 1.0);
}

varying vec3 vertexWorldPosition; //this comes in from the vertex shader
void main(){
    gl_FragColor = vec4( vertexWorldPosition , 1.0 );
}

或者更好的是，让我们用颜色显示对象的世界位置：

顶点着色器：

varying vec3 vertexWorldPosition; 

void main(){
    
    vec4 worldPosition = modelMatrix * vec4( position , 1.0 ); //compute the world position, remember it, 
    //model matrix is mat4 that transforms the object from object space to world space, vec4( vec3 , 1.0 ) creates a point rather than a direction in "homogeneous coordinates"

    //since we only need this to be vec4 for transformations and working with mat4, we save the vec3 portion of it to the varying variable
    vertexWorldPosition = worldPosition.xyz; // we don't need .w

    //do the rest of the transformation - what is this world space seen from the camera's point of view,
    gl_Position = viewMatrix * worldPosition;
    
    //we used gl_Position to write the previous result, we could have used a new vec4 cameraSpace (or eyeSpace, or viewSpace) but we can also write to gl_Position

    gl_Position = projectionMatrix * gl_Position; //apply perspective distortion
}

片段着色器：

varying vec2 vUv; //coming in from the vertex shader

void main(){
    gl_FragColor = vec4( vUv , 0.0 , 1.0);
}

varying vec3 vertexWorldPosition; //this comes in from the vertex shader
void main(){
    gl_FragColor = vec4( vertexWorldPosition , 1.0 );
}

如果在0,0,0处创建一个球体，并且不移动它，则其中一半将为黑色，另一半将为彩色。根据比例，它可能是白色的。假设半径为100，你将看到一个从0到1的梯度，其余的将是白色（或者r，g，b，钳制为1.0）。那就试试这样的

 gl_FragColor = vec4( vec3( sin( vertexWorldPosition.x ) ), 1.0 );

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我不是专家，所以我甚至不会试图解释我所知道的一点点，但可能会对你有所帮助。此外，youtube网站也帮了我不少忙lot@2pha，非常感谢，你的实验很容易理解！你读过哪些教程？真是甜蜜的gman系列！