什么是WebGL以及如何用javascript入门它?【教程】

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webgl是OpenGL ES 2.0在浏览器中的javaScript绑定,需手动搭建渲染管线、传数据、写GLSL着色器;常见黑屏源于着色器编译失败、viewport未设或帧缓冲不完整。

什么是WebGL以及如何用javascript入门它?【教程】

WebGL 不是新语言,而是浏览器里直接调用 GPU 的底层接口;想“入门”,重点不是学 WebGL 本身,而是理解怎么用 javascript 搭起渲染管线、传数据、写着色器——而且得绕开一默认不报错但画面全黑的坑。

WebGL 是什么:不是 canvas2D,也不是 Three.js

WebGL 是 OpenGL ES 2.0 在浏览器中的 JavaScript 绑定,它不提供任何场景图、相机或模型加载功能。你拿到的是一个极简的、状态机式的绘图 API:gl.drawArrays() 之前必须手动绑定缓冲区、启用顶点属性、设置着色器程序、传 uniform 变量——漏一步,屏幕就是纯黑,还不会抛错。

常见误解:

  • 误以为 canvas.getContext('webgl') 成功就等于能画东西(其实只是上下文创建成功,后续每步都可能静默失败)
  • 把 WebGL 当作 Canvas2D 的升级版(二者范式完全不同:Canvas2D 是命令式绘图,WebGL 是声明式管线)
  • 跳过 GLSL 着色器直接套用 Three.js 示例(结果改个颜色都找不到在哪设)

最简可运行 WebGL 示例(5 行核心逻辑)

以下不是“Hello World”玩具,而是真正能跑通、能调试、能改参数的最小闭环:

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const gl = canvas.getContext('webgl'); const program = createProgram(gl, vsSource, fsSource); // 自定义函数,编译链接着色器 gl.useProgram(program); gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, buffer); gl.vertexAttribPointer(posLoc, 2, gl.FLOAT, false, 0, 0); gl.enableVertexAttribArray(posLoc); gl.drawArrays(gl.TRIANGLES, 0, 3); // 这行执行完,三角形才真出现在屏幕上

关键点:

  • createProgram 必须检查 gl.getProgramParameter(program, gl.LINK_STATUS),否则着色器编译失败时 gl.useProgram() 会静默失效
  • vertexAttribPointer 前必须调用 gl.enableVertexAttribArray(),否则顶点数据被忽略
  • gl.drawArrays 的第三个参数是顶点数,不是字节数,新手常填成 buffer.byteLength

为什么你的 WebGL 页面总是黑屏?查这三处

90% 的初学者黑屏问题集中在这三个地方,顺序排查比重写代码快得多:

  • 检查着色器编译日志:gl.getShaderInfoLog(shader)gl.getProgramInfoLog(program) —— 即使只少一个分号,也会编译失败且不报错
  • 确认 gl.viewport() 是否调用,且宽高与 canvas dom 尺寸一致(css 缩放 canvas 会导致 gl.viewport 和实际像素不匹配)
  • 验证帧缓冲是否完整:gl.checkFramebufferStatus(gl.FRAMEBUFFER) === gl.FRAMEBUFFER_COMPLETE(尤其在使用 FBO 时)

一个小技巧:先用固定色输出测试片元着色器,比如 gl_FragColor = vec4(1.0, 0.0, 0.0, 1.0);,确认管线能走通再接入 varyings 和纹理。

下一步该做什么:别急着画模型

入门阶段真正的分水岭,不是能不能画出旋转立方体,而是能不能独立修改以下任意一项并立刻看到效果:

  • 改变顶点坐标数组,观察三角形形变
  • 在顶点着色器里加 gl_Position.x *= 0.5;,看横向压缩
  • 把 uniform u_color 从 JS 传入,并在 JS 里用 requestAnimationFrame 动态更新

这些操作背后涉及缓冲区更新机制、uniform 生命周期、GPU 同步时机——踩过这些坑,才算真正“摸到” WebGL 的边界。之后再学矩阵变换、纹理采样、深度测试,才有上下文可依附。

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