殷小平 发表于 2024-7-30 23:24:57

test 2D渲染器 WebGL WebGL2

   1 import { Box, Matrix3, Vector2 } from './Utils.js';
   2 import { Shape, ShapeUtils, SplineCurve } from './TwoUtils.js';
   3
   4 const BlendEquationAdd = ;
   5
   6 const BlendDefault = ,
   7 BlendAdd = ,
   8 BlendSub = ,
   9 BlendMultiply = ;
10
11 const ModePoints = "POINTS",
12 ModeLineStrip = "LINE_STRIP",
13 ModeLineLoop = "LINE_LOOP",
14 ModeLines = "LINES",
15 ModeTriangleStrip = "TRIANGLE_STRIP",
16 ModeTriangleFan = "TRIANGLE_FAN",
17 ModeTriangles = "TRIANGLES";
18
19 const FormatAlpha = 0,
20 FormatLuminance = 2,
21 FormatLuminanceAlpha = 4,
22 FormatRGB = 12,
23 FormatRGBA = 14;
24
25 const PixelStoreiFlipY = 2,
26 PixelStoreiPremultiplyAlpht = 3;
27
28
29 /* test defaultShaderCode.texture2_blend
30   const geometry = new GeometryRect(200, 200); //二维的矩形
31
32   const sstruet = new Structure({
33         vertexCode: defaultShaderCode.texture2_blend.vertex,
34         fragmentCode: defaultShaderCode.texture2_blend.fragment,
35
36         attributes: {
37             aPos: new Attribute(2, geometry.vertices),
38         },
39
40         uniforms: {
41             uPMat: renderer.projectionMatrix,
42             uMat: new Matrix3().translate(100, 100).toArray(),
43             uSampler: images, //不透明的背景图
44             uSampler1: images, //透明的圆球
45             opacity: 1,
46             ratio: 0.5,
47             uSize: ,
48         },
49
50         indices: geometry.indices,
51   });
52
53   renderer.append(sstruet).redraw();
54 */
55
56 /* test defaultShaderCode.texture2_after
57   const geometry = new GeometryRect(200, 200); //二维的矩形
58
59   const sstruet = new Structure({
60         vertexCode: defaultShaderCode.texture2_after.vertex,
61         fragmentCode: defaultShaderCode.texture2_after.fragment,
62
63         attributes: {
64             aPos: new Attribute(2, geometry.vertices),
65         },
66
67         uniforms: {
68             uPMat: renderer.projectionMatrix,
69             uMat: new Matrix3().translate(100, 100).toArray(),
70             uSampler: images,
71             uSampler1: images,
72             damp: 1,
73             uSize: ,
74         },
75
76         indices: geometry.indices,
77   });
78
79   renderer.append(sstruet).redraw();
80 */
81
82 /* test defaultShaderCode.texture2_WaterRefract
83   const geometry = new GeometryRect(innerWidth, innerHeight); //二维的矩形
84   const sstruet = new Structure({
85         vertexCode: defaultShaderCode.texture2_WaterRefract.vertex,
86         fragmentCode: defaultShaderCode.texture2_WaterRefract.fragment,
87
88         attributes: {
89             aPos: new Attribute(2, geometry.vertices),
90         },
91
92         uniforms: {
93             uPMat: renderer.projectionMatrix,
94             uMat: new Matrix3().toArray(),
95             textureMatrix: new Matrix3().toArray(),
96             uSampler: images, //waterColor.jpg
97             uSampler1: images, //waterNormal.jpg
98             uColor: , //绿色
99             uTime: 0,
100             uSize: ,
101         },
102
103         indices: geometry.indices,
104   });
105
106   function loop() {
107         sstruet.uniforms.uTime -= 0.05;
108         renderer.redraw();
109   }
110
111   renderer.append(sstruet);
112   new AnimateLoop(loop).play();
113 */
114
115
116 const defaultShaderCode = {
117   color_v4: {
118         vertex: `
119             attribute vec2 aPos;
120             uniform mat3 uPMat;
121             uniform mat3 uMat;
122             void main() {
123               gl_Position.xyz = uPMat * uMat * vec3(aPos, 1.0);
124               gl_Position.w = 1.0;
125             }
126         `,
127         fragment: `
128             precision mediump float; //highp, mediump, lowp
129             uniform vec4 uColor;
130             void main() {
131               gl_FragColor = uColor;
132             }
133         `,
134   },
135   texture1: {
136         vertex: `#version 300 es
137             in vec2 aPos;
138             uniform mat3 uPMat;
139             uniform mat3 uMat;
140             out vec2 vPos;
141             void main() {
142               vPos = aPos;
143               gl_Position.xyz = uPMat * uMat * vec3(aPos, 1.0);
144               gl_Position.w = 1.0;
145             }
146         `,
147         fragment: `#version 300 es
148             precision mediump float; //highp, mediump, lowp
149             uniform sampler2D uImage;
150             uniform vec2 uSize;
151             in vec2 vPos;
152             out vec4 outColor;
153             void main() {
154               outColor = texture(uImage, vPos / uSize);
155             }
156         `,
157   },
158   texture1_sprite: {
159         vertex: `#version 300 es
160             in vec2 aPos;
161             uniform mat3 uPMat;
162             uniform mat3 uMat;
163             out vec2 vPos;
164             void main() {
165               vPos = aPos;
166               gl_Position.xyz = uPMat * uMat * vec3(aPos, 1.0);
167               gl_Position.w = 1.0;
168             }
169         `,
170         fragment: `#version 300 es
171             precision mediump float; //highp, mediump, lowp
172             uniform sampler2D uImage;
173             uniform float uLen;
174             uniform float uOffset;
175             uniform vec2 uSize;
176             in vec2 vPos;
177             out vec4 outColor;
178             void main() {
179               outColor = texture(uImage, vec2(vPos.x / (uSize.x * uLen) + 1.0 / uLen * uOffset, vPos.y / uSize.y));
180             }
181         `,
182   },
183   texture1_Instanced: {
184         vertex: `#version 300 es
185             in vec2 aPos;
186             in mat3 uIMat;
187             uniform mat3 uPMat;
188             uniform mat3 uMat;
189             out vec2 vPos;
190             void main() {
191               vPos = aPos;
192               gl_Position.xyz = uPMat * uMat * uIMat * vec3(aPos, 1.0);
193               gl_Position.w = 1.0;
194             }
195         `,
196         fragment: `#version 300 es
197             precision mediump float; //highp, mediump, lowp
198             uniform sampler2D uImage;
199             uniform vec2 uSize;
200             in vec2 vPos;
201             out vec4 outColor;
202             void main() {
203               outColor = texture(uImage, vPos / uSize);
204             }
205         `,
206   },
207   texture1_Instanced_points: {
208         vertex: `#version 300 es
209             in vec2 aPos;
210             in mat3 uIMat;
211             uniform mat3 uPMat;
212             uniform mat3 uMat;
213             uniform float uSize;
214             void main() {
215               gl_Position.xyz = uPMat * uMat * uIMat * vec3(aPos, 1.0);
216               gl_Position.w = 1.0;
217               gl_PointSize = uSize;
218             }
219         `,
220         fragment: `#version 300 es
221             precision mediump float; //highp, mediump, lowp
222             uniform sampler2D uImage;
223             out vec4 outColor;
224             void main() {
225               outColor = texture(uImage, gl_PointCoord.xy);
226             }
227         `,
228   },
229   texture1_Instanced_sprite: {
230         vertex: `#version 300 es
231             in vec2 aPos;
232             in mat3 uIMat;
233             uniform mat3 uPMat;
234             uniform mat3 uMat;
235             out vec2 vPos;
236             void main() {
237               vPos = aPos;
238               gl_Position.xyz = uPMat * uMat * uIMat * vec3(aPos, 1.0);
239               gl_Position.w = 1.0;
240             }
241         `,
242         fragment: `#version 300 es
243             precision mediump float; //highp, mediump, lowp
244             uniform sampler2D uImage;
245             uniform float uLen;
246             uniform float uOffset;
247             uniform vec2 uSize;
248             in vec2 vPos;
249             out vec4 outColor;
250             void main() {
251               outColor = texture(uImage, vec2(vPos.x / (uSize.x * uLen) + 1.0 / uLen * uOffset, vPos.y / uSize.y));
252             }
253         `,
254   },
255   texture1_fog: {
256         vertex: `
257             attribute vec2 aPos;
258             uniform mat3 uPMat;
259             uniform mat3 uMat;
260             varying vec2 vPos;
261             void main() {
262               vPos = aPos;
263               gl_Position.xyz = uPMat * uMat * vec3(aPos, 1.0);
264               gl_Position.w = 1.0;
265             }
266         `,
267         fragment: `
268             precision mediump float; //highp, mediump, lowp
269             uniform sampler2D uSampler;
270             uniform vec4 uFogColor;
271             uniform float uFogAmount;
272             uniform vec2 uSize;
273             varying vec2 vPos;
274             void main() {
275               gl_FragColor = mix(texture2D(uSampler, vPos / uSize), uFogColor, uFogAmount);
276             }
277         `,
278   },
279   texture1_brightContrast: { //亮度对比度
280         vertex: `
281             attribute vec2 aPos;
282             uniform mat3 uPMat;
283             uniform mat3 uMat;
284             varying vec2 vPos;
285             void main() {
286               vPos = aPos;
287               gl_Position.xyz = uPMat * uMat * vec3(aPos, 1.0);
288               gl_Position.w = 1.0;
289             }
290         `,
291         fragment: `
292             precision mediump float; //highp, mediump, lowp
293             uniform sampler2D uSampler;
294             uniform float bright;
295             uniform float contrast;
296             uniform vec2 uSize;
297             varying vec2 vPos;
298             void main() {
299               gl_FragColor = texture2D(uSampler, vPos / uSize);
300               gl_FragColor.rgb += bright;
301               if(contrast > 0.0){
302                     gl_FragColor.rgb = (gl_FragColor.rgb - 0.5) / (1.0 - contrast) + 0.5;
303               } else {
304                     gl_FragColor.rgb = (gl_FragColor.rgb - 0.5) * (1.0 + contrast) + 0.5;
305               }
306             }
307         `,
308   },
309   texture1_color_ifv3: {
310         vertex: `
311             attribute vec2 aPos;
312             uniform mat3 uPMat;
313             uniform mat3 uMat;
314             varying vec2 vPos;
315             void main() {
316               vPos = aPos;
317               gl_Position.xyz = uPMat * uMat * vec3(aPos, 1.0);
318               gl_Position.w = 1.0;
319             }
320         `,
321         fragment: `
322             precision mediump float; //highp, mediump, lowp
323             uniform sampler2D uSampler;
324             uniform vec3 uColor;
325             uniform vec2 uSize;
326             varying vec2 vPos;
327             void main() {
328               vec4 tex = texture2D(uSampler, vPos / uSize);
329               gl_FragColor = vec4(dot(tex.xyz, vec3(0.299, 0.587, 0.114)) * uColor, tex.w);
330             }
331         `,
332   },
333   texture2_blend: {
334         vertex: `
335             attribute vec2 aPos;
336             uniform mat3 uPMat;
337             uniform mat3 uMat;
338             varying vec2 vPos;
339             void main() {
340               vPos = aPos;
341               gl_Position.xyz = uPMat * uMat * vec3(aPos, 1.0);
342               gl_Position.w = 1.0;
343             }
344         `,
345         fragment: `
346             precision mediump float; //highp, mediump, lowp
347             uniform sampler2D uSampler;
348             uniform sampler2D uSampler1;
349             uniform float opacity;
350             uniform float ratio;
351             uniform vec2 uSize;
352             varying vec2 vPos;
353             void main() {
354               vec2 uv = vPos / uSize;
355               gl_FragColor = opacity * mix(texture2D(uSampler, uv), texture2D(uSampler1, uv), ratio);
356             }
357         `,
358   },
359   texture2_after: {
360         vertex: `
361             attribute vec2 aPos;
362             uniform mat3 uPMat;
363             uniform mat3 uMat;
364             varying vec2 vPos;
365             void main() {
366               vPos = aPos;
367               gl_Position.xyz = uPMat * uMat * vec3(aPos, 1.0);
368               gl_Position.w = 1.0;
369             }
370         `,
371         fragment: `
372             precision mediump float; //highp, mediump, lowp
373             uniform sampler2D uSampler;
374             uniform sampler2D uSampler1;
375             uniform float damp;
376             uniform vec2 uSize;
377             varying vec2 vPos;
378             vec4 when_gt(vec4 x, float y) {
379               return max(sign(x - y), 0.0);
380             }
381             void main() {
382               vec2 uv = vPos / uSize;
383               vec4 tex = texture2D(uSampler, uv);
384               tex *= damp * when_gt(tex, 0.1);
385               gl_FragColor = max(texture2D(uSampler1, uv), tex);
386             }
387         `,
388   },
389   texture2_WaterRefract: { //水折射
390         vertex: `
391             attribute vec2 aPos;
392             uniform mat3 uPMat;
393             uniform mat3 uMat;
394             varying vec2 vPos;
395
396             uniform mat3 textureMatrix;
397             varying vec3 vUvRefraction;
398
399             void main() {
400               vPos = aPos;
401               vec3 pos = vec3(aPos, 1.0);
402               vUvRefraction = textureMatrix * pos;
403               gl_Position.xyz = uPMat * uMat * pos;
404               gl_Position.w = 1.0;
405             }
406         `,
407         fragment: `
408             precision mediump float; //highp, mediump, lowp
409             uniform sampler2D uSampler;
410             uniform sampler2D uSampler1;
411             uniform vec3 uColor;
412             uniform float uTime;
413             uniform vec2 uSize;
414             varying vec2 vPos;
415            
416             varying vec3 vUvRefraction;
417
418             float blendOverlay(float base, float blend) {
419               return(base < 0.5 ? (2.0 * base * blend) : (1.0 - 2.0 * (1.0 - base) * (1.0 - blend)));
420             }
421
422             vec3 blendOverlay(vec3 base, vec3 blend) {
423               return vec3(blendOverlay(base.r, blend.r), blendOverlay(base.g, blend.g),blendOverlay(base.b, blend.b));
424             }
425
426             void main() {
427               vec2 uv = vPos / uSize;
428               float waveStrength = 0.5;
429               float waveSpeed = 0.03;
430
431               // simple distortion (ripple) via dudv map (see https://www.youtube.com/watch?v=6B7IF6GOu7s)
432
433               vec2 distortedUv = texture2D(uSampler1, vec2(uv.x + uTime * waveSpeed, uv.y)).rg * waveStrength;
434               distortedUv = uv.xy + vec2(distortedUv.x, distortedUv.y + uTime * waveSpeed);
435               vec2 distortion = (texture2D(uSampler1, distortedUv).rg * 2.0 - 1.0) * waveStrength;
436
437               // new vUvRef coords
438
439               vec4 vUvRef = vec4(vUvRefraction, 1.0);
440               vUvRef.xy += distortion;
441
442               vec4 base = texture2DProj(uSampler, vUvRef);
443
444               gl_FragColor = vec4(blendOverlay(base.rgb, uColor), 1.0);
445
446               //#include <tonemapping_fragment>
447               //#include <colorspace_fragment>
448             }
449         `,
450   },
451 }
452
453 //返回是否时可用像素源
454 function isPixelSource(source) {
455   /* TypeArray:
456         Uint8Array 如果 type 是 gl.UNSIGNED_BYTE则必须使用
457         Uint16Array 如果 type 是 gl.UNSIGNED_SHORT_5_6_5, gl.UNSIGNED_SHORT_4_4_4_4, gl.UNSIGNED_SHORT_5_5_5_1, gl.UNSIGNED_SHORT 或ext.HALF_FLOAT_OES则必须使用
458         Uint32Array 如果type 是 gl.UNSIGNED_INT 或ext.UNSIGNED_INT_24_8_WEBGL则必须使用
459         Float32Array 如果type 是 gl.FLOAT则必须使用
460   */
461   return ImageData.prototype.isPrototypeOf(source) ||
462   ImageBitmap.prototype.isPrototypeOf(source) ||
463   HTMLImageElement.prototype.isPrototypeOf(source) ||
464   HTMLCanvasElement.prototype.isPrototypeOf(source) ||
465   HTMLVideoElement.prototype.isPrototypeOf(source);
466 }
467
468 //翻转 points: => ;
469 function reversePoints(points = ) {
470   for(let i = 0, j = points.length - 1; i < j; i += 2, j -= 2){
471         points = points;
472         points = points;
473         points = points;
474         points = points;
475   }
476   return points;
477 }
478
479 //value 是否是2的幂
480 function isPowerOf2(value) {
481   return (value & (value - 1)) === 0;
482 }
483
484 //array 的某个元素如果超出 Uint16Array 范围则立即返回true
485 function arrayNeedsUint32( array ) {
486   // assumes larger values usually on last
487   for ( let i = array.length - 1; i >= 0; -- i ) {
488         if ( array[ i ] >= 65535 ) return true; // account for PRIMITIVE_RESTART_FIXED_INDEX, #24565
489   }
490   return false;
491 }
492
493 //平移顶点
494 function translateVertices(vertices, count, x, y) {
495   for(let i = 0; i < vertices.length; i += count){
496         vertices += x;
497         vertices += y;
498   }
499 }
500
501 //计算包围盒
502 function computeBBox(vertices, count) {
503   let minX = Infinity, minY = Infinity, maxX = -Infinity, maxY = -Infinity;
504   for(let i = 0, x, y; i < vertices.length; i += count){
505         x = vertices;
506         y = vertices;
507         minX = Math.min(x, minX);
508         minY = Math.min(y, minY);
509         maxX = Math.max(x, maxX);
510         maxY = Math.max(y, maxY);
511   }
512   return {x: minX, y: minY, x1: maxX, y1: maxY}
513 }
514
515 /**
516* @returns {WebGL2RenderingContext}
517*/
518 function createWebGL2(contextOption = Renderer.contextOption, glOption = Renderer.glOption){
519   const canvas = document.createElement("canvas");
520   const gl = canvas.getContext("webgl2", contextOption);
521   //gl.viewport(0, 0, width, height);
522   
523   const clearColor = glOption.clearColor || {r: 0.45, g: 0.45, b: 0.45, a: 1}
524   gl.clearColor(Math.min(clearColor.r, 1), Math.min(clearColor.g, 1), Math.min(clearColor.b, 1), Math.min(clearColor.a, 1)); //清除颜色: r, g, b, a: 0 - 1; 对应 .clear(COLOR_BUFFER_BIT)
525   //gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT); //COLOR_BUFFER_BIT //颜色缓冲区 gl.DEPTH_BUFFER_BIT //深度缓冲区 STENCIL_BUFFER_BIT //模板缓冲区
526   //gl.getParameter(gl.COLOR_CLEAR_VALUE); //要获得当前的清除值,传入 COLOR_CLEAR_VALUE, DEPTH_CLEAR_VALUE 或 STENCIL_CLEAR_VALUE 常量
527
528   //gl.enable(gl.DEPTH_TEST); //启用深度 对应 .clear(DEPTH_BUFFER_BIT)
529   //gl.depthFunc(gl.LEQUAL); // Near things obscure far things 近覆盖远
530   //gl.clearDepth(1); // 设置深度缓冲区的值(0-1),默认为1
531   
532   //gl.clearStencil(1) //设置模板缓冲区的值(0或1),默认0; 对应 .clear(STENCIL_BUFFER_BIT);
533
534   //gl.enable(gl.SCISSOR_TEST); //开启剪裁
535   //gl.scissor(x, y, width, height); //设置剪裁区域
536
537   //gl.colorMask(true, true, true, false); //禁启用: 红色通道, 绿色通道, 蓝色通道, 透明度(如果为false则不会绘制任何颜色即完全透明);
538
539   //混合
540   //gl.enable(gl.BLEND);// 启用混合, 默认透明部分用背景色覆盖
541   //gl.blendEquation(gl.FUNC_ADD);
542   
543   //gl.blendFunc(gl.ONE, gl.ONE); //gl.blendFunc(gl.SRC_ALPHA, gl.ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
544
545   //gl.blendFunc(gl.SRC_ALPHA, gl.ONE_MINUS_SRC_ALPHA); //将所有颜色乘以源 alpha 值, 将所有颜色乘以 1 减去源 alpha 值。
546   //gl.disable(gl.BLEND); //禁用混合
547   //gl.getParameter(gl.BLEND_SRC_RGB) == gl.SRC_COLOR;
548   //混合像素的方法:
549
550   //gl.drawElements(gl.TRIANGLES, obj2d.geometry.indices.length, gl.UNSIGNED_SHORT, 0); //gl.UNSIGNED_BYTE, gl.UNSIGNED_SHORT
551   //gl.drawArrays(mode, 0, geo.vertices.length / geo.vertexCount);
552   return gl;
553 }
554
555 function initExtensions(gl) {
556   // 启用了抗锯齿
557   if(Renderer.contextOption.antialias === true && !gl.getContextAttributes().antialias && gl.getExtension('WEBGL_multisample_2d_canvas')) {
558         gl.sampleCoverage = true;
559         gl.enable(gl.SAMPLE_ALPHA_TO_COVERAGE);
560   }
561
562   //扩展 WEBGL_multi_draw
563   /* const WEBGL_multi_draw = gl.getExtension('WEBGL_multi_draw');
564   if (WEBGL_multi_draw) {
565         var multiDrawElementsWEBGL = gl.multiDrawElementsWEBGL.bind(gl);
566         // 准备你要绘制的元素的信息
567         var counts = []; //每个draw call的元素数量
568         var offsets = []; //每个draw call的起始偏移
569         // 调用 multiDrawElementsWEBGL 方法
570         multiDrawElementsWEBGL(gl.TRIANGLES, counts, gl.UNSIGNED_SHORT, offsets);
571   } */
572 }
573
574 function createShader(gl, program, type, code) {
575   const shader = gl.createShader(type); //创建着色器
576   gl.shaderSource(shader, code); //绑定数据源
577   gl.compileShader(shader); //编译着色器
578   gl.attachShader(program, shader); //绑定着色器
579   if(gl.getShaderParameter(shader, gl.COMPILE_STATUS) === false){
580         console.error(type, gl.getShaderInfoLog(shader), code);
581         gl.deleteShader(shader);
582   }
583   return shader;
584 }
585
586 function createProgram(gl, vertexShaderCode, fragmentShaderCode) {
587   if(!gl) return null;
588   const program = gl.createProgram();
589   const vertexShader = createShader(gl, program, gl.VERTEX_SHADER, vertexShaderCode);
590   const fragmentShader = createShader(gl, program, gl.FRAGMENT_SHADER, fragmentShaderCode);
591   
592   gl.linkProgram(program); //连接顶点着色器与片元着色器
593   if(gl.getProgramParameter(program, gl.LINK_STATUS) === false){
594         console.error(gl.getProgramInfoLog(program));
595         gl.deleteProgram(program);
596         return null;
597   }
598   
599   return {
600         program: program,
601         vertexShader: vertexShader,
602         fragmentShader: fragmentShader,
603   };
604 }
605
606 function compileUniform(gl, loc, n, v, t) {
607   //number
608   switch(typeof v){
609         case "number":
610         return () => gl.uniform1f(loc, v);
611
612         case "object":
613         break;
614
615         default: return function(){};
616   }
617
618   //vec2, vec3, vec4, Matrix3x3, Matrix4x4
619   if(Array.isArray(v) === true){
620         switch(v.length){
621             case 2:
622             return () => gl.uniform2f(loc, v, v);
623   
624             case 3:
625             return () => gl.uniform3f(loc, v, v, v);
626            
627             case 4:
628             return () => gl.uniform4f(loc, v, v, v, v);
629   
630             case 9:
631             return () => gl.uniformMatrix3fv(loc, false, v);
632   
633             case 16:
634             return () => gl.uniformMatrix4fv(loc, false, v);
635         }
636   }
637
638   //Material
639   /* if(Material.prototype.isPrototypeOf(v) === true){
640         const i = t.length,
641         obj = {
642             texture: gl.createTexture(),
643             source: v,
644             index: gl["TEXTURE"+i],
645             needupdate: false,
646         };
647
648         t = obj;
649         gl.activeTexture(obj.index);
650         gl.bindTexture(gl.TEXTURE_2D, obj.texture);
651         
652         const material = v;
653         obj.update = () => {
654             if(material.source !== null) updateTexture(gl, material);
655         }
656         Object.defineProperties(obj, {
657             source: {get: () => {return material.source;}},
658             needupdate: {get: () => {return material.needupdate;}},
659         });
660         obj.update();
661         return () => gl.uniform1i(loc, i);
662   } */
663
664   //Attribute
665   if(Attribute.prototype.isPrototypeOf(v) === true){
666         switch(v.size){
667             case 1:
668             return () => gl.uniform1fv(loc, v.value);
669
670             case 2:
671             return () => gl.uniform2fv(loc, v.value);
672
673             case 3:
674             return () => gl.uniform3fv(loc, v.value);
675
676             case 4:
677             return () => gl.uniform4fv(loc, v.value);
678         }
679   }
680
681   return function(){};
682 }
683
684 function compileBuffer(gl, loc, att) {
685   const obj = {
686         vao: gl.createVertexArray(),
687         buffer: gl.createBuffer(),
688         size: att.size,
689         //loc: loc, //如果着色器中没有用到这个变量就会返回-1
690         value: att.value,
691   }
692
693   gl.bindVertexArray(obj.vao);
694   gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, obj.buffer); //指定 buffer
695   gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, obj.value, gl.STATIC_DRAW); //上传数据到指定的 buffer
696   gl.vertexAttribPointer(loc, att.size, gl.FLOAT, false, 0, 0);
697   gl.enableVertexAttribArray(loc);
698
699   return obj;
700 }
701
702 function resetBuffers(gl) {
703   gl.bindVertexArray(null);
704   gl.bindBuffer(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, null);
705   gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, null);
706   gl.bindTexture(gl.TEXTURE_2D, null);
707 }
708
709 function createBuffers(gl, vertices, indices) {
710   //索引 indices
711   var indexBuffer = null;
712   if(indices) {
713         indexBuffer = gl.createBuffer();
714         gl.bindBuffer(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, indexBuffer);
715         gl.bufferData(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, indices, gl.STATIC_DRAW);
716   }
717   
718   //顶点 vertices
719   const vertexBuffer = gl.createBuffer();
720   gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, vertexBuffer); //指定储存单元
721   gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, vertices, gl.STATIC_DRAW); //gl.STATIC_DRAW: 写入一次,绘制多次(不能再次修改,可重复使用)
722
723   //纹理坐标 uvs
724   //const uvBuffer = gl.createBuffer();
725   //gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, uvBuffer);
726   //gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, uvs, gl.STATIC_DRAW);
727
728   //const loc = gl.getAttribLocation(pro, "aPosition");
729   
730   //gl.vertexAttribPointer(loc, vertexCount, gl.FLOAT, false, 0, 0);
731
732   return {
733         indexBuffer: indexBuffer,
734         vertexBuffer: vertexBuffer,
735         //uvBuffer: uvBuffer,
736   }
737 }
738
739 function deleteBuffers(gl, buffers) {
740   if(!buffers) return;
741   for(let n in buffers){
742         if(buffers) gl.deleteBuffer(buffers);
743   }
744 }
745
746 function updateTexture(gl, tex) {
747   //像素预处理
748   if(Array.isArray(tex.pixelStorei) === true) {
749         for(let i = 0, v; i < tex.pixelStorei.length; i++) {
750             v = Texture.pixelStoreis];
751             if(v !== undefined) gl.pixelStorei(gl, true);
752         }
753   }
754
755   if(ImageSource.prototype.isPrototypeOf(tex.source) === true){
756         gl.texImage2D(gl.TEXTURE_2D, 0, gl, tex.source.width, tex.source.height, 0, gl, gl, tex.source.data);
757   } else {
758         gl.texImage2D(gl.TEXTURE_2D, 0, gl, gl, gl, tex.source);
759   }
760
761   //gl.getParameter(gl.MAX_TEXTURE_SIZE);
762   gl.texParameteri(gl.TEXTURE_2D, gl.TEXTURE_MAG_FILTER, gl.LINEAR); //LINEAR (default value)(线性的), NEAREST(最近的)
763   gl.texParameteri(gl.TEXTURE_2D, gl.TEXTURE_WRAP_S, gl.REPEAT); //REPEAT(重复), CLAMP_TO_EDGE(夹到边缘), MIRRORED_REPEAT(像镜子一样的重复?)
764   gl.texParameteri(gl.TEXTURE_2D, gl.TEXTURE_WRAP_T, gl.REPEAT);
765   
766   //mipmap
767   if(tex.mipmap === true){ // && isPowerOf2(tex.source.width) === true && isPowerOf2(tex.source.height) === true
768         gl.generateMipmap(gl.TEXTURE_2D);
769         gl.texParameteri(gl.TEXTURE_2D, gl.TEXTURE_MIN_FILTER, gl.LINEAR_MIPMAP_LINEAR);
770   } else {
771         //gl.LINEAR, gl.NEAREST, gl.NEAREST_MIPMAP_NEAREST, gl.LINEAR_MIPMAP_NEAREST, gl.NEAREST_MIPMAP_LINEAR (default value), gl.LINEAR_MIPMAP_LINEAR.
772         gl.texParameteri(gl.TEXTURE_2D, gl.TEXTURE_MIN_FILTER, gl.LINEAR);
773   }
774 }
775
776 function proHandler(gl, pros, renderer, object2d) {
777   const isMS = MaterialShader.prototype.isPrototypeOf(object2d.material);
778
779   const result = {
780         cache: null,
781         uniforms: {
782             uPMat: renderer.projectionMatrix,
783             uMat: object2d.modelMatrix,
784             uSize: null,
785         },
786   }
787
788   let proName = "", pro = null;
789
790   switch(object2d.constructor.name){
791         case "Object2D":
792         proName = "texture1";
793
794         if(isMS === false){
795             pro = pros;
796         } else {
797             pro = createProgram(gl, object2d.material.vertexCode, object2d.material.fragmentCode);
798             proName = "";
799         }
800
801         result.uniforms.uImage = object2d.material.texture;
802         result.uniforms.uSize = ;
803         result.cache = new Cache(proName, pro, gl);
804         break;
805
806         case "Sprite":
807         proName = "texture1_sprite";
808
809         if(isMS === false){
810             pro = pros;
811         } else {
812             pro = createProgram(gl, object2d.material.vertexCode, object2d.material.fragmentCode);
813             proName = "";
814         }
815
816         result.uniforms.uImage = object2d.material.texture;
817         result.uniforms.uSize = ;
818         result.uniforms.uLen = object2d.len;
819         Object.defineProperty(result.uniforms, "uOffset", {
820             enumerable: true, //编译时需要遍历 uniforms
821             get: () => {return object2d.offset;},
822         });
823         result.cache = new Cache(proName, pro, gl);
824         break;
825
826         case "Instanced":
827         proName = "texture1_Instanced";
828         
829         if(isMS === false){
830             pro = pros;
831         } else {
832             pro = createProgram(gl, object2d.material.vertexCode, object2d.material.fragmentCode);
833             proName = "";
834         }
835
836         result.uniforms.uImage = object2d.material.texture;
837         result.uniforms.uSize = ;
838         result.cache = new CacheInstanced(proName, pro, gl, gl, object2d);
839         break;
840
841         case "InstancedPoints":
842         proName = "texture1_Instanced_points";
843         
844         if(isMS === false){
845             pro = pros;
846         } else {
847             pro = createProgram(gl, object2d.material.vertexCode, object2d.material.fragmentCode);
848             proName = "";
849         }
850
851         result.uniforms.uImage = object2d.material.texture;
852         Object.defineProperty(result.uniforms, "uSize", {
853             enumerable: true, //编译时需要遍历 uniforms
854             get: () => {return object2d.pointSize;},
855         });
856         result.cache = new CacheInstanced(proName, pro, gl, gl, object2d);
857         break;
858
859         case "InstancedSprite":
860         proName = "texture1_Instanced_sprite";
861         
862         if(isMS === false){
863             pro = pros;
864         } else {
865             pro = createProgram(gl, object2d.material.vertexCode, object2d.material.fragmentCode);
866             proName = "";
867         }
868
869         result.uniforms.uImage = object2d.material.texture;
870         result.uniforms.uSize = ;
871         result.uniforms.uLen = object2d.len1;
872         Object.defineProperty(result.uniforms, "uOffset", {
873             enumerable: true, //编译时需要遍历 uniforms
874             get: () => {return object2d.offset;},
875         });
876         result.cache = new CacheInstanced(proName, pro, gl, gl, object2d);
877         break;
878   }
879
880   if(isMS) Object.assign(result.uniforms, object2d.material.uniforms);
881
882   return result;
883 }
884
885
886 /* glsl 一些内置函数:‌
887 abs 返回一个数的绝对值。‌
888 acos 返回一个数的反余弦。‌
889 asin 返回一个数的反正弦。‌
890 atan 返回一个数的反正切。‌
891 atan2 返回从X轴到点(y,x)的角度(‌以弧度为单位)‌。‌
892 cos 返回一个数的余弦。‌
893 sin 返回一个数的正弦。‌
894 sqrt 返回一个数的平方根。‌
895 tan 返回一个数的正切。‌
896 round 将一个指定的数值表达式舍入到最近的整数并将其返回。‌
897 random 返回一个0和1之间的伪随机数。‌
898 parseFloat 返回从字符串转换而来的浮点数。‌
899 parseInt 返回从字符串转换而来的整数。‌
900 pow 返回一个指定幂次的底表达式的值。‌
901 step(float a, float x): a < x ? x : a;
902 clamp(float x, float min, float max): min > x ? min : min < x && max > x ? x : max; 返回三个值中的中间值
903 mix(vac4 color1, vec4 color2, float weight) 返回两种颜色的混合, color2 为 weight, color1 为 1 - weight
904 mod(float x, float y): x % y
905
906 exp 返回e的x次幂。‌
907 log 返回x的自然对数,‌
908 exp2 返回2的x次幂。‌
909 log2 返回x的2为底的对数,
910
911 inversesqrt 回1/xxx,
912 sign 返回数值的符号值。‌
913
914 texture2D(uSampler, gl_PointCoord.xy) gl_PointCoord 特殊变量能自动获取 points 的纹理坐标
915 */
916
917
918 class Attribute {
919
920   /**
921      * @param {number} size
922      * @param {Array|TypeBufferArray} value
923      */
924   constructor(size, value) {
925         this.size = size;
926         this.value = value;
927   }
928
929 }
930
931
932 /** Geometry
933 demo:
934   const width = 256, height = 256;
935
936   const geometry = new Geometry({
937         aPosition: new Attribute(2, new Float32Array([
938             width,0, 0,0, 0,height,
939             0,height, width,height, width,0,
940         ])),
941   }, width, height);
942
943
944   //顶点索引版本:
945   const geometry = new Geometry({
946         aPosition: new Attribute(2, new Float32Array([
947             0,0, width,0, width,height, 0,height,
948         ]))
949   }, width, height);
950
951   geometry.setIndex();
952 */
953 class Geometry {
954   
955   #type = "UNSIGNED_SHORT"; //索引面的类型(初始化时自动选择设置); 可能的值有: UNSIGNED_SHORT|UNSIGNED_INT
956   get type() {return this.#type;}
957
958   #offset = 0; //绘制几何体的偏移
959   get offset() {return this.#offset;}
960   
961   #indices = null;
962   get indices() {return this.#indices;}
963
964   #w = 0;
965   #h = 0;
966   get width() {return this.#w;}
967   get height() {return this.#h;}
968
969   /**
970      * @param {{aPos: Attribute}} attributes 必须定义(面索用.setIndex()方法设置)
971      * @param {Box} bbox 可选(如果未定义则在构造器中自动计算一次)
972      */
973   constructor(attributes, w = 0, h = 0) {
974         this.attributes = attributes;
975         this.#w = w;
976         this.#h = h;
977   }
978
979   /**
980      * 根据 this.attributes 的顶点设置边界大小
981      * @param {string} attributeName
982      */
983   computeSize(attributeName) {
984         const att = this.attributes;
985         if(Attribute.prototype.isPrototypeOf(att) === false) return;
986         const obj = computeBBox(att.value, att.size);
987         if(obj.x !== 0 || obj.y !== 0){
988             translateVertices(att.value, att.size, -obj.x, -obj.y);
989             this.#w = Math.abs(obj.x1 - obj.x);
990             this.#h = Math.abs(obj.y1 - obj.y);
991         } else {
992             this.#w = obj.x1;
993             this.#h = obj.y1;
994         }
995   }
996
997   /**
998      * 设置顶点索引
999      * @param {[]|Uint16Array|Uint32Array} indices
1000      * @param {undefined|boolean} isu32 //如果 indices 已是类型数组可以忽略此参数
1001      * @returns
1002      */
1003   setIndex(indices, isu32) {
1004         if(this.#indices !== null) return console.warn("不支持更改索引面");
1005
1006         switch(indices.constructor.name){
1007             case "Array":
1008             break;
1009
1010             case "Uint32Array":
1011             this.#type = "UNSIGNED_INT";
1012             this.#indices = indices;
1013             return;
1014            
1015             default:
1016             case "Uint16Array":
1017             this.#type = "UNSIGNED_SHORT";
1018             this.#indices = indices;
1019             return;
1020         }
1021
1022         if(typeof isu32 !== "boolean"){
1023             isu32 = false;
1024             for(let i = 0; i < indices.length; i++){
1025               if(indices < 65535) continue;
1026               isu32 = true;
1027               break;
1028             }
1029         }
1030
1031         if(isu32 === false) {
1032             this.#type = "UNSIGNED_SHORT";
1033             this.#indices = new Uint16Array(indices);
1034         } else {
1035             this.#type = "UNSIGNED_INT";
1036             this.#indices = new Uint32Array(indices);
1037         }
1038   }
1039
1040 }
1041
1042
1043 //矩形
1044 class GeometryRect extends Geometry {
1045
1046   constructor(width, height) {
1047         super({aPos: new Attribute(2, new Float32Array())}, width, height);
1048         this.setIndex(, false);
1049   }
1050
1051 }
1052
1053
1054 //圆形
1055 class GeometryCircle extends Geometry {
1056   
1057   constructor(radius = 1, segments = 32, thetaStart = 0, thetaLength = Math.PI * 2) {
1058         segments = Math.max(3, segments);
1059
1060         let minX = Infinity, minY = Infinity, maxX = -Infinity, maxY = -Infinity;
1061
1062         const vertices = ;
1063         for ( let s = 0, i = 3, segment; s <= segments; s ++, i += 3 ) {
1064             segment = thetaStart + s / segments * thetaLength;
1065             const x = radius * Math.cos( segment ),
1066             y = radius * Math.sin( segment );
1067             vertices.push(x, y);
1068             minX = Math.min(x, minX);
1069             minY = Math.min(y, minY);
1070             maxX = Math.max(x, maxX);
1071             maxY = Math.max(y, maxY);
1072         }
1073
1074         const indices = [];
1075         for ( let i = 1; i <= segments; i ++ ) {
1076             indices.push( i, i + 1, 0 );
1077         }
1078
1079         if(minX !== 0 || minY !== 0){
1080             translateVertices(vertices, 2, -minX, -minY);
1081             super({aPos: new Attribute(2, new Float32Array(vertices))}, Math.abs(maxX - minX), Math.abs(maxY - minY));
1082         } else {
1083             super({aPos: new Attribute(2, new Float32Array(vertices))}, maxX, maxY);
1084         }
1085
1086         this.setIndex(indices);
1087   }
1088
1089 }
1090
1091
1092 //形状
1093 class GeometryShape extends Geometry {
1094
1095   constructor(points, segments = 1) {
1096         let isu32 = false, minX = Infinity, minY = Infinity, maxX = -Infinity, maxY = -Infinity;
1097
1098         points = new Shape(points).extractPoints(segments).shape;
1099         if(ShapeUtils.isClockWise(points) === false) points = points.reverse();
1100
1101         //
1102         const indices = [], vertices = [],
1103         faces = ShapeUtils.triangulateShape(points, []);
1104         for(let i = 0, p, l = points.length; i < l; i ++){
1105             p = points;
1106             vertices.push(p.x, p.y);
1107             minX = Math.min(p.x, minX);
1108             minY = Math.min(p.y, minY);
1109             maxX = Math.max(p.x, maxX);
1110             maxY = Math.max(p.y, maxY);
1111         }
1112
1113         for(let i = 0, face, l = faces.length; i < l; i++){
1114             face = faces;
1115             indices.push(face, face, face);
1116             if(isu32 === false && (face >= 65535 || face >= 65535 || face >= 65535)) isu32 = true;
1117         }
1118
1119         //
1120   
1121         if(minX !== 0 || minY !== 0){
1122             translateVertices(vertices, 2, -minX, -minY);
1123             super({aPos: new Attribute(2, new Float32Array(vertices))}, Math.abs(maxX - minX), Math.abs(maxY - minY));
1124         } else {
1125             super({aPos: new Attribute(2, new Float32Array(vertices))}, maxX, maxY);
1126         }
1127         
1128         this.setIndex(indices, isu32);
1129   }
1130
1131 }
1132
1133
1134 //波浪矩形
1135 class GeometryRectWavy extends GeometryShape {
1136
1137   constructor(width, height, distance, divisions = 12) {
1138         const halfW = width / 2, halfH = height / 2;
1139         distance = distance === undefined ? Math.min(halfW, halfH) * 0.2 : Math.min(distance, Math.min(halfW, halfH) * 0.5);
1140         const points = [
1141             //右上
1142             new Vector2(halfW + distance, 0),
1143             new Vector2(width, 0),
1144             new Vector2(width, halfH - distance),
1145
1146             //右下
1147             new Vector2(width, halfH + distance),
1148             new Vector2(width, height),
1149             new Vector2(halfW + distance, height),
1150
1151             //左下
1152             new Vector2(halfW - distance, height),
1153             new Vector2(0, height),
1154             new Vector2(0, halfH + distance),
1155
1156             //左上
1157             new Vector2(0, halfH - distance),
1158             new Vector2(0, 0),
1159             new Vector2(halfW - distance, 0),
1160         ];
1161
1162         const points1 = [], curve = new SplineCurve();
1163         for(let i = 0; i < points.length; i += 3) {
1164             curve.points = , points, points];
1165             const points2 = curve.getPoints(divisions);
1166             for(let i = 0; i < points2.length; i++){
1167               points1.push(points2);
1168             }
1169         }
1170
1171         super(points1, 1);
1172   }
1173
1174 }
1175
1176
1177 class ImageSource {
1178
1179   /**
1180      * ImageData 的构造器不是很友好, 这是它的替代品
1181      * @param {number} w
1182      * @param {number} h
1183      * @param {Uint8Array} d //步长为4的数组, 分别是: r, g, b, a
1184      */
1185   constructor(w, h, d = new Uint8Array(w * h * 4)) {
1186         this.width = w;
1187         this.height = h;
1188         this.data = d;
1189   }
1190
1191 }
1192
1193
1194 class Texture {
1195
1196   static pixelStoreis = [
1197         "PACK_ALIGNMENT", //将像素数据打包到内存中
1198         "UNPACK_ALIGNMENT", //从内存中解压缩像素数据
1199         "UNPACK_FLIP_Y_WEBGL", //翻转纹理的y轴
1200         "UNPACK_PREMULTIPLY_ALPHA_WEBGL", //预乘阿尔法通道(将alpha通道与其他颜色通道相乘)
1201         "UNPACK_COLORSPACE_CONVERSION_WEBGL", //默认颜色空间转换或不进行颜色空间转换
1202   ];
1203
1204   static formats = [
1205         "ALPHA", "UNSIGNED_BYTE", //14: 1,1; //阿尔法
1206         "LUMINANCE", "UNSIGNED_BYTE", //12: 1,1; //不透明灰度图
1207         "LUMINANCE_ALPHA",    "UNSIGNED_BYTE", //10: 2,2; //透明灰度图
1208         "RGB",    "UNSIGNED_SHORT_5_6_5", //8: 3,2
1209         "RGBA",    "UNSIGNED_SHORT_5_5_5_1", //6: 4,2
1210         "RGBA", "UNSIGNED_SHORT_4_4_4_4", //4: 4,3
1211         "RGB", "UNSIGNED_BYTE", //2: 3,3 //不透明
1212         "RGBA", "UNSIGNED_BYTE", //0: 4,4 //透明
1213   ];
1214
1215   #f_t = 0;
1216   get format() {return Texture.formats;}
1217   get type() {return Texture.formats;}
1218
1219   #needupdate = false; //如果材质属性发生改变将此值设为true,渲染器会重绘材质的纹理(纹理不适合频繁的修改, 用着色器实现动态纹理)
1220   get needupdate() {
1221         if(this.#needupdate === false) return false;
1222         this.#needupdate = false;
1223         return true;
1224   }
1225
1226   #source = null;
1227   get source() {return this.#source;}
1228   set source(v) {
1229         this.#source = v;
1230         this.#needupdate = true;
1231   }
1232
1233   #pixelStorei = null;
1234   get pixelStorei() {return this.#pixelStorei;}
1235   get isPremultiplyAlpht() {
1236         return this.#pixelStorei === null ? false : this.#pixelStorei.includes(PixelStoreiPremultiplyAlpht);
1237   }
1238
1239   #mipmap = false;
1240   get mipmap() {return this.#mipmap;}
1241   set mipmap(v) {
1242         if(typeof v !== "boolean" || v === this.#mipmap) return;
1243         this.#mipmap = v;
1244         this.#needupdate = true;
1245   }
1246
1247   constructor(source, format = FormatRGBA, pixelStorei = , mipmap = false) {
1248         this.#source = source;
1249         this.#f_t = format;
1250         this.#pixelStorei = pixelStorei;
1251         this.#mipmap = mipmap;
1252   }
1253
1254   setFormatAndType(v = FormatRGBA) {
1255         this.#f_t = v;
1256         this.#needupdate = true;
1257   }
1258
1259   setPixelStorei(key = PixelStoreiPremultiplyAlpht, enable = false) {
1260         if(key >= Texture.pixelStoreis.length || key < 0) return;
1261         if(enable === true){
1262             if(this.#pixelStorei === null) this.#pixelStorei = [];
1263             this.#pixelStorei.push(key);
1264             this.#needupdate = true;
1265         } else if(this.#pixelStorei !== null){
1266             const i = this.#pixelStorei.indexOf(key);
1267             if(i === -1) return;
1268             this.#pixelStorei.splice(i, 1);
1269             this.#needupdate = true;
1270         }
1271   }
1272
1273 }
1274
1275
1276 class MUS {
1277
1278   static blendESs = [
1279         "FUNC_ADD", //source + destination (default value)
1280         "FUNC_SUBTRACT", //source - destination
1281         "FUNC_REVERSE_SUBTRACT", //destination - source
1282         "MIN", //Minimum of source and destination
1283         "MAX", //Maximum of source and destination
1284   ];
1285
1286   static blendFSs = [
1287         "ZERO", //所有颜色乘 0
1288         "ONE",//所有颜色乘 1
1289         "SRC_COLOR", //将所有颜色乘上源颜色
1290         "ONE_MINUS_SRC_COLOR", //每个源颜色所有颜色乘 1
1291         "DST_COLOR",//将所有颜色与目标颜色相乘
1292         "ONE_MINUS_DST_COLOR", //将所有颜色乘以 1 减去每个目标颜色,
1293         "SRC_ALPHA", //将所有颜色乘以源 alpha 值
1294         "ONE_MINUS_SRC_ALPHA", //将所有颜色乘以 1 减去源 alpha 值
1295         "DST_ALPHA", //将所有颜色与目标 alpha 值相乘
1296         "ONE_MINUS_DST_ALPHA", //将所有颜色乘以 1 减去目标 alpha 值
1297         "CONSTANT_COLOR", //将所有颜色乘以一个常数颜色
1298         "ONE_MINUS_CONSTANT_COLOR", //所有颜色乘以 1 减去一个常数颜色
1299         "CONSTANT_ALPHA", //将所有颜色乘以一个常数
1300         "ONE_MINUS_CONSTANT_ALPHA", //所有颜色乘以 1 减去一个常数
1301         "SRC_ALPHA_SATURATE", //将 RGB 颜色乘以源 alpha 值或 1 减去目标 alpha 值中的较小值。alpha 值乘以 1
1302   ];
1303
1304   #blendEnable = false;
1305   get blendEnable() {return this.#blendEnable;}
1306   set blendEnable(v) {
1307         this.#blendEnable = typeof v === "boolean" ? v : false;
1308   }
1309
1310   #blendC = {r: 0, g: 0, b: 0, a: 0};
1311   get blendC(){return this.#blendC;}
1312
1313   #blendES = , BlendEquationAdd];
1314   get blendES(){return this.#blendES;} //mode || modeRGB, modeAlpha; 值为: MUS.blendESs 的索引
1315
1316   #blendFS = , BlendDefault, BlendDefault, BlendDefault];
1317   get blendFS(){return this.#blendFS;} //sfactor, dfactor || srcRGB, dstRGB, srcAlpha, dstAlpha; 值为: MUS.blendFSs 的索引
1318
1319   //如果纹理属性发生改变将此值设为true,渲染器会重绘材质的纹理(纹理不适合频繁的修改, 用着色器实现动态纹理)
1320   //注意还要设置对应材质的.needupdate = true 才有效
1321   #needupdate = false;
1322   get needupdate() {
1323         if(this.#needupdate === false) return false;
1324         this.#needupdate = false;
1325         return true;
1326   }
1327   set needupdate(v) {
1328         this.#needupdate = v;
1329   }
1330
1331   /**
1332      * 设置内置的混合组合
1333      * @param {Array} v //值为带前缀 Blend* 的常量
1334      */
1335   setBlend(v){
1336         switch(v){
1337             default: return;
1338             case BlendDefault:
1339             case BlendAdd:
1340             case BlendSub:
1341             case BlendMultiply:
1342             break;
1343         }
1344         Object.assign(this.#blendFS, v);
1345   }
1346
1347   /**
1348      * gl.blendFunc(sfactor, dfactor)
1349      * @param {number} sfactor //值为: MUS.blendFSs 的索引
1350      * @param {number} dfactor //值为: MUS.blendFSs 的索引
1351      */
1352   blendFunc(sfactor, dfactor) {
1353         this.#blendFS = sfactor;
1354         this.#blendFS = dfactor;
1355         this.#blendFS = -1;
1356         this.#blendFS = -1;
1357   }
1358
1359   /**
1360      * //gl.blendFuncSeparate(srcRGB, dstRGB, srcAlpha, dstAlpha); 值为: MUS.blendFSs 的索引
1361      * @param {number} srcRGB
1362      * @param {number} dstRGB
1363      * @param {number} srcAlpha
1364      * @param {number} dstAlpha
1365      */
1366   blendFuncSeparate(srcRGB, dstRGB, srcAlpha, dstAlpha) {
1367         this.#blendFS = srcRGB;
1368         this.#blendFS = dstRGB;
1369         this.#blendFS = srcAlpha;
1370         this.#blendFS = dstAlpha;
1371   }
1372
1373 }
1374
1375
1376 class Material extends MUS {
1377
1378   #texture = null;
1379   get texture() {return this.#texture;}
1380
1381   /**
1382      * @param {Texture} texture
1383      * @param {boolean} blendEnable
1384      */
1385   constructor(texture, blendEnable = true) {
1386         super();
1387         this.#texture = texture;
1388         this.blendEnable = blendEnable;
1389   }
1390
1391 }
1392
1393
1394 /** MaterialShader
1395 demo:
1396   const width = 256, height = 256;
1397   const geometry = new Geometry({
1398         aPosition: new Attribute(2, new Float32Array([
1399             width,0, 0,0, 0,height,
1400             0,height, width,height, width,0,
1401         ])),
1402   }, width, height);
1403
1404   const material = new MaterialShader({
1405         vertexCode: `#version 300 es
1406             in vec2 aPosition;
1407             uniform mat3 projectionMatrix;
1408             uniform mat3 modelMatrix;
1409             void main() {
1410               gl_Position.xyz = projectionMatrix * modelMatrix * vec3(aPosition, 1.0);
1411               gl_Position.w = 1.0;
1412             }
1413         `,
1414         fragmentCode: `#version 300 es
1415             precision mediump float; //highp, mediump, lowp
1416             uniform vec4 uColor;
1417             out vec4 outColor;
1418             void main() {
1419               outColor = uColor;
1420             }
1421         `,
1422         uniforms: {
1423             projectionMatrix: renderer.projectionMatrix,
1424             modelMatrix: null, //这里够不到模型矩阵,先占个位
1425             uColor: ,
1426         },
1427   });
1428
1429   const shader = new Object2D(geometry, material).translate(100, 300);
1430   material.uniforms.modelMatrix = shader.modelMatrix;
1431   renderer.append(shader).redraw();
1432
1433   
1434   //这么做太麻烦了, 看下面这个:
1435
1436   const geometry1 = new GeometryRect(256, 256);
1437   const material1 = new MaterialShader({
1438         vertexCode: `#version 300 es
1439             in vec2 aPos;             //aPosition -> aPos 顶点属性
1440             uniform mat3 uPMat;   //projectionMatrix -> uPMat 投影矩阵
1441             uniform mat3 uMat;         //modelMatrix -> uMat 模型矩阵
1442             void main() {
1443               gl_Position.xyz = uPMat * uMat * vec3(aPos, 1.0);
1444               gl_Position.w = 1.0;
1445             }
1446         `,
1447         fragmentCode: `#version 300 es
1448             precision mediump float; //highp, mediump, lowp
1449             uniform vec4 uColor;
1450             out vec4 outColor;
1451             void main() {
1452               outColor = uColor;
1453             }
1454         `,
1455         uniforms: {
1456             uColor: ,
1457         },
1458   });
1459
1460   const shader1 = new Object2D(geometry1, material1).translate(100+256+10, 300);
1461   renderer.append(shader1).redraw();
1462
1463   //每个模型的内置变量不一样(参考: defaultShaderCode), 这里只针对 Object2D;
1464   //Object2D 内置了1个属性, Geometry.attributes: {aPos: Attribute}
1465   //Object2D 内置了4个全局属性, .uniforms: {uPMat: , uMat: , uSize: , uImage: Texture}
1466   //如果定义的着色器代码没有使用这些内置属性,渲染器在初始化它们时将自动丢弃掉
1467 */
1468 class MaterialShader extends MUS {
1469
1470   constructor(option = {vertexCode: "", fragmentCode: "", uniforms: {uTime: 0}}) {
1471         super();
1472         this.vertexCode = option.vertexCode;
1473         this.fragmentCode = option.fragmentCode;
1474         this.uniforms = option.uniforms;
1475   }
1476
1477 }
1478
1479
1480 /** Object2D
1481 demo:
1482   const geometry = new GeometryRect(renderer.domElement.width, renderer.domElement.height);
1483   const texture = new Texture(images, FormatRGB);
1484   const material = new Material(texture, false);
1485   const background = new Object2D(geometry, material);
1486   renderer.append(background).redraw();
1487 */
1488 class Object2D {
1489
1490   #geometry = null;
1491   get geometry() {
1492         return this.#geometry;
1493   }
1494
1495   #material = null;
1496   get material() {
1497         return this.#material;
1498   }
1499
1500   #mat3A = [];
1501   get modelMatrix() {return this.#mat3A;}
1502
1503   #mat3 = null;
1504   #bbox = new Box();
1505   #cx = 0;
1506   #cy = 0;
1507   get x() {return this.#bbox.x;}
1508   get y() {return this.#bbox.y;}
1509
1510   /**
1511      * 渲染器的常规成员 (复用它们: Geometry, Material, Texture, 如果这么做那么它们大部分东西都是共享的包括GPU上的缓存)
1512      * @param {Geometry} geometry
1513      * @param {Material} material
1514      */
1515   constructor(geometry, material) {
1516         this.#geometry = geometry || null;
1517         this.#material = material || null;
1518
1519         this.#bbox.size(geometry.width, geometry.height);
1520         this.#mat3 = new Matrix3(this.#mat3A).makeTranslation(0, 0);
1521         this.#cx = this.#bbox.w / 2;
1522         this.#cy = this.#bbox.h / 2;
1523   }
1524
1525   translate(x, y) {
1526         this.#bbox.x += x;
1527         this.#bbox.y += y;
1528         this.#cx = this.#bbox.x + this.#bbox.w / 2;
1529         this.#cy = this.#bbox.y + this.#bbox.h / 2;
1530         this.#mat3.translate(x, y);
1531         return this;
1532   }
1533
1534   rotate(x) {
1535         this.#mat3.translate(-this.#cx, -this.#cy)
1536         .rotate(x).translate(this.#cx, this.#cy);
1537         return this;
1538   }
1539
1540   scale(x, y) {
1541         this.#mat3.translate(-this.#cx, -this.#cy)
1542         .scale(x, y).translate(this.#cx, this.#cy);
1543         return this;
1544   }
1545
1546   containsPoint(x, y) {
1547         return this.#bbox.containsPoint(x, y);
1548   }
1549
1550 }
1551
1552
1553 /** Sprite
1554 demo:
1555   const geometry = new GeometryRect(renderer.domElement.width, renderer.domElement.height);
1556   const texture = new Texture(images, FormatRGB);
1557   const material = new Material(texture, false);
1558   const sprite = new Sprite(geometry, material, 8, 0);
1559   renderer.append(sprite).redraw();
1560   setInterval(() => {
1561         sprite.offset += 1; //sprite.offset += 0.1;
1562         renderer.redraw();
1563   }, 600);
1564 */
1565 class Sprite extends Object2D {
1566
1567   #len = 1;
1568   get len() {return this.#len;}
1569
1570   #offset = 0;
1571   get offset() {return this.#offset;}
1572   set offset(v) {this.#offset = v % this.#len;}
1573
1574   /**
1575      * 雪碧图, 精灵 (暂只支持 x * 1 的雪碧图), 设置它 .offset 实时生效!
1576      * @param {Geometry} geometry
1577      * @param {Material} material
1578      * @param {number} len //雪碧图x轴长度(图片的宽 / 每一格的宽)
1579      * @param {number} offset //雪碧图x轴位置, 浮点值, 0.0 至 len - 1 个为一个循环(offset % len)
1580      */
1581   constructor(geometry, material, len, offset = 0.0) {
1582         super(geometry, material);
1583         this.#len = Math.floor(Math.max(this.#len, len));
1584         this.offset = offset;
1585   }
1586
1587 }
1588
1589
1590 /** Instanced
1591 demo:
1592   const instanced = new Instanced(geos, mats, 5).translate(100, 100);
1593   for(let i = 0; i < instanced.len; i++){ //设置每一个实例的旋转
1594         instanced.rotateI(i, i / instanced.len);
1595   }
1596
1597   renderer.append(instanced).redraw();
1598 */
1599 class Instanced extends Object2D {
1600
1601   #frequentUpdate = false;
1602   get frequentUpdate() {return this.#frequentUpdate;}
1603
1604   #needupdate = null;
1605   #needupdateI = [];
1606   get needupdateI() {return this.#needupdateI;}
1607   get needupdate() {return this.#needupdate;}
1608
1609   #len = 0;
1610   get len() {return this.#len;}
1611
1612   #matrixData = null;
1613   get matrixData() {return this.#matrixData;}
1614
1615   #matrices = null;
1616   #matricesA = null;
1617   get matricesA() {return this.#matricesA;}
1618
1619   #bboxs = null;
1620
1621   /**
1622      * Object2D 的实例化版本
1623      * @param {Geometry} geometry
1624      * @param {Material} material
1625      * @param {number} len //实例的长度
1626      * @param {boolean} frequentUpdate //是否经常更新变换矩阵, 默认 false; (决定了变换矩阵数据在着色器中的缓存类型)
1627      */
1628   constructor(geometry, material, len, frequentUpdate) {
1629         super(geometry, material);
1630
1631         len = Math.max(1, Math.floor(len));
1632         
1633         const matrixLen = 3 * 3, sizeByte = matrixLen * 4;
1634         this.#matrixData = new Float32Array(len * matrixLen);
1635         this.#matrices = new Array(len);
1636         this.#matricesA = new Array(len);
1637
1638         this.#needupdate = new Array(len);
1639         this.#bboxs = new Array(len);
1640         const cx = geometry.width / 2, cy = geometry.height / 2;
1641
1642         for(let i = 0, val; i < len; i++){
1643             val = new Float32Array(this.#matrixData.buffer, i * sizeByte, matrixLen);
1644             this.#matricesA = val;
1645             this.#matrices = new Matrix3(val).makeTranslation(0, 0);
1646             this.#needupdate = false;
1647             this.#bboxs = new Box(0, 0, cx, cy);
1648         }
1649
1650         this.#len = len;
1651         this.#frequentUpdate = typeof frequentUpdate === "boolean" ? frequentUpdate : false;
1652   }
1653
1654   translateI(i, x, y) {
1655         const bboxs = this.#bboxs;
1656         bboxs.x += x;
1657         bboxs.y += y;
1658         bboxs.w = this.x + bboxs.x + this.geometry.width / 2;
1659         bboxs.h = this.y + bboxs.y + this.geometry.height / 2;
1660         this.#matrices.translate(x, y);
1661         if(this.#needupdate === false){
1662             this.#needupdate = true;
1663             this.#needupdateI.push(i);
1664         }
1665         return this;
1666   }
1667
1668   rotateI(i, x) {
1669         const bboxs = this.#bboxs;
1670         this.#matrices.translate(-bboxs.w, -bboxs.h)
1671         .rotate(x).translate(bboxs.w, bboxs.h);
1672         if(this.#needupdate === false){
1673             this.#needupdate = true;
1674             this.#needupdateI.push(i);
1675         }
1676         return this;
1677   }
1678
1679   scaleI(i, x, y) {
1680         const bboxs = this.#bboxs;
1681         this.#matrices.translate(-bboxs.w, -bboxs.h)
1682         .scale(x, y)(bboxs.w, bboxs.h);
1683         if(this.#needupdate === false){
1684             this.#needupdate = true;
1685             this.#needupdateI.push(i);
1686         }
1687         return this;
1688   }
1689
1690   containsPointI(x, y) {
1691         for(let i = this.#len; i <= 0; i++){
1692             if(this.#bboxs.containsPoint(x, y) === true) return i;
1693         }
1694         return -1;
1695   }
1696
1697 }
1698
1699
1700 /** InstancedPoints
1701 demo:
1702   const points = new InstancedPoints(geos, mats, 50000, false, 10);
1703   for(let i = 0; i < points.len; i++){ //每一个实例设置一个随机位置
1704         points.translateI(i, UTILS.random(0, innerWidth - points.geometry.width), UTILS.random(0, innerHeight - points.geometry.height));
1705   }
1706
1707   renderer.append(points).redraw();
1708 */
1709 class InstancedPoints extends Instanced {
1710
1711   /**
1712      * 几乎与 Instanced 一样, 就多了一个.pointSize 属性, 修改此属性实时生效!
1713      * @param {Geometry} geometry
1714      * @param {Material} material
1715      * @param {number} len
1716      * @param {boolean} frequentUpdate
1717      * @param {number} pointSize //每一个点的大小(可以是浮点数)
1718      */
1719   constructor(geometry, material, len, frequentUpdate, pointSize) {
1720         super(geometry, material, len, frequentUpdate);
1721         this.pointSize = pointSize;
1722   }
1723
1724 }
1725
1726
1727 /** InstancedSprite
1728 demo:
1729   const geometry = new GeometryRect(renderer.domElement.width, renderer.domElement.height);
1730   const texture = new Texture(images, FormatRGB);
1731   const material = new Material(texture, false);
1732   const sprite = new InstancedSprite(geometry, material, 5, false, 8);
1733   for(let i = 0; i < sprite.len; i++){ //每一个实例设置一个随机位置
1734         sprite.translateI(i, UTILS.random(0, innerWidth - sprite.geometry.width), UTILS.random(0, innerHeight - sprite.geometry.height));
1735   }
1736   renderer.append(sprite).redraw();
1737   setInterval(() => {
1738         sprite.offset += 1; //sprite.offset += 0.1;
1739         renderer.redraw();
1740   }, 600);
1741 */
1742 class InstancedSprite extends Instanced {
1743
1744   #len1 = 1;
1745   get len1() {return this.#len1;}
1746
1747   #offset = 0;
1748   get offset() {return this.#offset;}
1749   set offset(v) {this.#offset = v % this.#len1;}
1750
1751   /**
1752      * Sprite 雪碧图的实例化版本, 设置它 .offset 实时生效!
1753      * @param {Geometry} geometry
1754      * @param {Material} material
1755      * @param {number} len
1756      * @param {boolean} frequentUpdate
1757      * @param {number} len1 //雪碧图x轴长度(图片的宽 / 每一格的宽)
1758      * @param {number} offset //雪碧图x轴位置, 浮点值, 0.0 至 len1 - 1 个为一个循环(offset % len1)
1759      */
1760   constructor(geometry, material, len, frequentUpdate, len1, offset = 0.0) {
1761         super(geometry, material, len, frequentUpdate);
1762         this.#len1 = Math.floor(Math.max(this.#len1, len1));
1763         this.offset = offset;
1764   }
1765
1766 }
1767
1768
1769
1770 //此类对外部是完全隐藏, 保密的, 只由渲染器直接调用;
1771 class Cache {
1772
1773   constructor(proName, pro, mode) {
1774         this.proName = proName;
1775         this.pro = pro;
1776         this.mode = mode;
1777         this.geo = null;
1778         this.mat = null;
1779         this.texLocs = [];
1780         this.uniforms = [];
1781         this.isselect = false;
1782   }
1783
1784   initUniforms(gl, uniforms, matHad = false, texMap = new Map()) {
1785         for(let n in uniforms){
1786             const loc = gl.getUniformLocation(this.pro.program, n);
1787             if(loc === null) continue;
1788
1789             if(Texture.prototype.isPrototypeOf(uniforms) === false){
1790               this.uniforms.push(compileUniform(gl, loc, n, uniforms));
1791               continue;
1792             }
1793
1794             if(matHad === false){
1795               let tex = texMap.get(uniforms);
1796               if(tex === undefined){
1797                     tex = new CacheTexture(gl, this.mat.textures.length, n, uniforms);
1798                     gl.activeTexture(tex.index);
1799                     gl.bindTexture(gl.TEXTURE_2D, tex._texture);
1800                     if(tex.texture.needupdate !== undefined) updateTexture(gl, tex.texture);
1801                     texMap.set(uniforms, tex);
1802               }
1803               tex.len++;
1804               this.mat.textures.push(tex);
1805               //this.uniforms.push(() => gl.uniform1i(loc, i));
1806             }
1807         }
1808
1809         if(matHad === false) this.mat.lenT = this.mat.textures.length;
1810         for(let i = 0; i < this.mat.lenT; i++){
1811             this.texLocs = gl.getUniformLocation(this.pro.program, this.mat.textures.name);
1812         }
1813   }
1814
1815   dispose(gl) {
1816         gl.deleteShader(this.pro.vertexShader);
1817         gl.deleteShader(this.pro.fragmentShader);
1818         gl.deleteProgram(this.pro.program);
1819   }
1820
1821   draw(gl) {
1822         if(this.geo.lenI === 0){
1823             gl.drawArrays(this.mode, 0, this.geo.lenV);
1824         } else {
1825             gl.drawElements(this.mode, this.geo.lenI, gl, 0);
1826         }
1827   }
1828
1829 }
1830
1831
1832 class CacheInstanced extends Cache {
1833
1834   constructor(proName, pro, mode, gl, instanced) {
1835         super(proName, pro, mode);
1836         
1837         this.matrixLoc = gl.getAttribLocation(pro.program, "uIMat");
1838         this.matrixBuffer = gl.createBuffer();
1839         gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, this.matrixBuffer);
1840         gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, instanced.matrixData, gl);
1841
1842         instanced.needupdate.fill(false);
1843         instanced.needupdateI.length = 0;
1844         
1845         this.sizeByte = 3 * 3 * 4;
1846         this.instanced = instanced;
1847   }
1848
1849   dispose(gl) {
1850         gl.deleteBuffer(this.matrixBuffer);
1851         return super.dispose(gl);
1852   }
1853
1854   draw(gl) {
1855         gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, this.matrixBuffer);
1856
1857         const instanced = this.instanced;
1858         var n, v = instanced.needupdateI.length;
1859         
1860         if(v !== 0){ //需要上传矩阵
1861             if(v !== instanced.len){ //个别矩阵更新了
1862               let i = 0;
1863               for(n = 0; n < v; n++){
1864                     i = instanced.needupdateI;
1865                     instanced.needupdate = false;
1866                     gl.bufferSubData(gl.ARRAY_BUFFER, i * this.sizeByte, instanced.matricesA, 0, 9); //9 = 3 * 3 = instanced.matricesA.length;
1867               }
1868             } else { //所有矩阵都更新了
1869               instanced.needupdate.fill(false);
1870               gl.bufferSubData(gl.ARRAY_BUFFER, 0, instanced.matrixData);
1871             }
1872             instanced.needupdateI.length = 0;
1873         }
1874
1875         for(n = 0; n < 3; n++){
1876             v = this.matrixLoc + n;
1877             gl.enableVertexAttribArray(v);
1878             gl.vertexAttribPointer(v, 3, gl.FLOAT, false, this.sizeByte, n * 12); //12 = 3 mat3 * 4 byte
1879             gl.vertexAttribDivisor(v, 1);
1880         }
1881   
1882         if(this.geo.lenI === 0){
1883             gl.drawArraysInstanced(this.mode, 0, this.geo.lenV, instanced.len);
1884         } else {
1885             gl.drawElementsInstanced(this.mode, this.geo.lenI, gl, 0, instanced.len);
1886         }
1887   }
1888
1889 }
1890
1891
1892 class CacheGeometry {
1893
1894   constructor(gl, pro, geo) {
1895         this.lenV = 0;
1896         this.attributes = {};
1897         for(let n in geo.attributes){
1898             const loc = gl.getAttribLocation(pro.program, n);
1899             if(loc === -1) continue;
1900             const obj = compileBuffer(gl, loc, geo.attributes);
1901             this.attributes = obj;
1902             if(this.lenV === 0) this.lenV = obj.value.length / obj.size;
1903         }
1904
1905         this.lenI = 0;
1906         this.indexBuffer = null;
1907         if(geo.indices !== null) {
1908             this.indexBuffer = gl.createBuffer();
1909             gl.bindBuffer(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, this.indexBuffer);
1910             gl.bufferData(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, geo.indices, gl.STATIC_DRAW);
1911             this.lenI = geo.indices.length;
1912         }
1913
1914         this.len = 0;
1915         this.value = geo;
1916   }
1917
1918   dispose(gl) {
1919         if(this.indexBuffer !== null){
1920             gl.deleteBuffer(this.indexBuffer);
1921         }
1922         for(let n in this.attributes){
1923             gl.deleteVertexArray(this.attributes.vao);
1924             gl.deleteBuffer(this.attributes.buffer);
1925         }
1926   }
1927
1928 }
1929
1930
1931 class CacheMaterial {
1932
1933   constructor(mat, texs = []) {
1934         this.textures = texs;
1935         this.lenT = texs.length;
1936         this.len = 0;
1937         this.value = mat;
1938   }
1939
1940   dispose(gl) {
1941
1942   }
1943
1944 }
1945
1946
1947 class CacheTexture {
1948
1949   constructor(gl, i, n, v) {
1950         this._texture = gl.createTexture();
1951         this.texture = v;
1952         this.name = n;
1953         this.index = gl["TEXTURE"+i];
1954         this.len = 0;
1955   }
1956
1957   dispose(gl) {
1958         gl.deleteTexture(this._texture);
1959   }
1960
1961 }
1962
1963
1964 /* Renderer WebGL2 2D渲染器
1965 constructor:
1966   空; 初始化选项都在 Renderer.contextOption .glOption 中自行修改
1967
1968 attribute:
1969   domElement: HTMLCanvasElement; //只读
1970   projectionMatrix: Array; //只读, 返回默认的3x3投影矩阵
1971
1972 method:
1973   append(object2d: Structure|InstancedPoints|Object2D...): this; //添加到渲染队列并创建缓存
1974   delete(object2d: Structure|InstancedPoints|Object2D...): this; //从渲染队列删除并释放缓存
1975   dispose(): undefined; //销毁 WebGL2RenderingContext, 销毁后此类无法在继续使用
1976   setSize(width, height): undefined; //设置了: 画布宽高, gl的视口, 投影矩阵;
1977   select(x, y: number): Object2D|null; //根据一个点来获取 Object2D
1978   redraw(): undefined; //重绘画布
1979   readPixels(box: Box, result: ImageSource): ImageSource; //截取像素; box.x,box.y: 距画布左上角的偏移量; result: 如果未定义则会创建一个新的 ImageSource;
1980
1981 demo:
1982   const renderer = new Renderer();
1983   renderer.setSize(innerWidth, innerHeight);
1984   document.body.appendChild(renderer.domElement);
1985
1986   const geos = [
1987         new GeometryRect(256, 256),
1988         new GeometryCircle(125),
1989         new GeometryRectWavy(256, 256),
1990   ];
1991
1992   const mats = [
1993         new Material(new Texture(images, FormatRGB), false),
1994         new Material(new Texture(images, FormatRGBA), true),
1995         new Material(new Texture(images, FormatRGB), false),
1996   ];
1997
1998   renderer.domElement.addEventListener("click", e => {
1999         const geo = geos; //随机复用几何体
2000         const mat = mats; //随机复用材质
2001         const obj2d = new Object2D(geo, mat).translate(e.offsetX, e.offsetY);
2002   
2003         renderer.append(obj2d).redraw();
2004         setTimeout(() => renderer.delete(obj2d).redraw(), UTILS.random(5000, 15000));
2005   });
2006
2007
2008   //截取像素示例.readPixels():
2009   //Renderer.contextOption.preserveDrawingBuffer 必须为 true, 默认为false(开启可能会影响绘制性能), 否则结果会使一个黑图
2010   renderer.domElement.addEventListener("click", e => {
2011         const geo = new GeometryRect(256, 256);
2012         geo.translate(e.offsetX, e.offsetY);
2013
2014         const source = renderer.readPixels(new Box(e.offsetX, e.offsetY, 256, 256));
2015         const mat = new Material(source);
2016         mat.setPixelStorei(PixelStoreiFlipY, true); //设置纹理预处理: 翻转像素y;
2017         
2018         renderer.append(new Object2D(geo, mat)).redraw();
2019   });
2020
2021
2022   //画布截屏
2023   //renderer.domElement.toBlob(ElementUtils.downloadFile, "image/png");
2024 */
2025 class Renderer {
2026
2027   static contextOption = {
2028         alpha: false, //画布css的背景启用阿尔法 默认 true
2029         antialias: true, //抗锯齿 默认 true
2030         depth: false, //深度缓冲 默认 true
2031         desynchronized: true, //从事件循环中取消画布绘制周期的同步来减少延迟
2032         stencil: false, //模板缓冲 默认 false
2033         premultipliedAlpha: true,//预乘阿尔法通道 默认 true
2034         preserveDrawingBuffer: false, //true: 保留绘图缓冲区 默认 false
2035         failIfMajorPerformanceCaveat: true, //指示在系统性能较低时是否创建上下文
2036
2037         powerPreference: "default", //指示哪种GPU配置适合于WebGL上下文。
2038         //可能的值是:
2039         //"default" 让用户代理决定哪个GPU配置最适合。这是默认值。
2040         //"high-performance" 将渲染性能优先于功耗。
2041         //"low-power" 将节能优先于渲染性能。
2042         
2043         xrCompatible: false,
2044   }
2045
2046   static glOption = {
2047         clearColor: {r: 0.45, g: 0.45, b: 0.45, a: 1}, //gl的背景颜色(在画布css颜色之上)
2048   }
2049
2050   #contextAttributes = {};
2051   #gl = createWebGL2();
2052   #pro = null;
2053
2054   #states = {
2055         pro: null,
2056         blendE: false,
2057         blendC: {r: -1, g: 0, b: 0, a: 0},
2058         blendES: [-1, 0],
2059         blendFS: [-1, 0, 0, 0],
2060   }
2061
2062   #geometries = new Map();
2063   #materials = new Map();
2064   #textures = new Map();
2065   #objects = [];
2066   #caches = [];
2067   
2068   #projectionMatrix = new Matrix3();
2069   #projectionMatrixA = [];
2070   get projectionMatrix() {
2071         return this.#projectionMatrixA; //#projectionMatrix.toArray();
2072   }
2073
2074   get lengthObject() {return this.#objects.length;}
2075   get lengthGeometry() {return this.#geometries.size;}
2076   get lengthMaterial() {return this.#materials.size;}
2077   get lengthTexture() {return this.#textures.size;}
2078
2079   get domElement() {return this.#gl.canvas;}
2080
2081   constructor() {
2082         Object.assign(this.#contextAttributes, this.#gl.getContextAttributes());
2083         this.#pro = {
2084             texture1: createProgram(this.#gl, defaultShaderCode.texture1.vertex, defaultShaderCode.texture1.fragment),
2085             texture1_sprite: createProgram(this.#gl, defaultShaderCode.texture1_sprite.vertex, defaultShaderCode.texture1_sprite.fragment),
2086             texture1_Instanced: createProgram(this.#gl, defaultShaderCode.texture1_Instanced.vertex, defaultShaderCode.texture1_Instanced.fragment),
2087             texture1_Instanced_points: createProgram(this.#gl, defaultShaderCode.texture1_Instanced_points.vertex, defaultShaderCode.texture1_Instanced_points.fragment),
2088             texture1_Instanced_sprite: createProgram(this.#gl, defaultShaderCode.texture1_Instanced_sprite.vertex, defaultShaderCode.texture1_Instanced_sprite.fragment),
2089         }
2090         initExtensions(this.#gl);
2091   }
2092   
2093   /**
2094      * @param {Object2D|Sprite|Instanced|InstancedPoints|InstancedSprite} object2d
2095      * @returns {this}
2096      */
2097   append(object2d) {
2098         if(arguments.length === 1){
2099             if(this.#objects.includes(object2d) === true) return this;
2100
2101             const obj = proHandler(this.#gl, this.#pro, this, object2d),
2102             cache = obj.cache;
2103             if(obj === null) return this;
2104
2105             //
2106             cache.geo = this.#geometries.get(object2d.geometry);
2107             if(cache.geo === undefined){
2108               cache.geo = new CacheGeometry(this.#gl, cache.pro, object2d.geometry);
2109               this.#geometries.set(object2d.geometry, cache.geo);
2110             }
2111             cache.geo.len++;
2112            
2113             //
2114             cache.mat = this.#materials.get(object2d.material);
2115             const matHad = cache.mat !== undefined;
2116             if(matHad === false){
2117               cache.mat = new CacheMaterial(object2d.material);
2118               if(object2d.material.needupdate !== undefined) this.#materials.set(object2d.material, cache.mat);
2119             } else {
2120               for(let i = 0; i < cache.mat.textures.length; i++) cache.mat.textures.len++;
2121             }
2122             cache.mat.len++;
2123
2124             //
2125             cache.initUniforms(this.#gl, obj.uniforms, matHad, this.#textures);
2126             this.#caches.push(cache);
2127             this.#objects.push(object2d);
2128             return this;
2129         }
2130         
2131         for(let i = 0, arg = arguments; i < arg.length; i++) this.append(arg);
2132
2133         return this;
2134   }
2135
2136   /**
2137      * @param {Object2D|Sprite|Instanced|InstancedPoints|InstancedSprite} object2d
2138      * @returns {this}
2139      */
2140   delete(object2d) {
2141         if(arguments.length === 1){
2142             const i = this.#objects.indexOf(object2d);
2143             if(i === -1) return this;
2144            
2145             const gl = this.#gl, cache = this.#caches;
2146
2147             this.#objects.splice(i, 1);
2148             this.#caches.splice(i, 1);
2149
2150             if(!cache.proName || this.#pro !== cache.pro){
2151               cache.dispose(gl); //是自定义的着色器
2152             }
2153
2154             cache.geo.len--;
2155             if(cache.geo.len === 0){
2156               cache.geo.dispose(gl);
2157               this.#geometries.delete(object2d.geometry);
2158             }
2159
2160             cache.mat.len--;
2161             if(cache.mat.len === 0){
2162               cache.mat.dispose(gl);
2163               this.#materials.delete(object2d.material);
2164             }
2165
2166             for(let i = 0, tex; i < cache.mat.textures.length; i++){
2167               tex = cache.mat.textures;
2168               tex.len--;
2169               if(tex.len === 0){
2170                     tex.dispose(gl);
2171                     this.#textures.delete(tex.texture);
2172               }
2173             }
2174            
2175             return this;
2176         }
2177         
2178         for(let i = 0, arg = arguments; i < arg.length; i++) this.delete(arg);
2179
2180         return this;
2181   }
2182
2183   redraw() {
2184         const len = this.#caches.length;
2185         if(len === 0) return;
2186         
2187         const gl = this.#gl, states = this.#states;
2188         //gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT);
2189
2190         for(let i = 0, n, t, v, g, m; i < len; i++){
2191             v = this.#caches;
2192
2193             if(states.pro !== v.pro){
2194               states.pro = v.pro;
2195               gl.useProgram(states.pro.program);
2196             }
2197
2198             if(g !== v.geo){
2199               g = v.geo;
2200               for(n in g.attributes) gl.bindVertexArray(g.attributes.vao);
2201               if(g.lenI !== 0) gl.bindBuffer(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, g.indexBuffer);
2202             }
2203
2204             if(m !== v.mat || m.value.needupdate === true){
2205               m = v.mat;
2206               
2207               if(states.blendE !== m.value.blendEnable){
2208                     states.blendE = m.value.blendEnable;
2209                     gl(gl.BLEND);
2210               }
2211
2212               if(states.blendE === true){
2213                     if(states.blendC.r !== m.value.blendC.r ||
2214                         states.blendC.g !== m.value.blendC.g ||
2215                         states.blendC.b !== m.value.blendC.b ||
2216                         states.blendC.a !== m.value.blendC.a){
2217                         Object.assign(states.blendC, m.value.blendC);
2218                         gl.blendColor(states.blendC.r, states.blendC.g, states.blendC.b, states.blendC.a);
2219                     }
2220         
2221                     if(states.blendES !== m.value.blendES ||
2222                         states.blendES !== m.value.blendES){
2223                         Object.assign(states.blendES, m.value.blendES);
2224                         if(states.blendES !== -1){
2225                           if(states.blendES === -1){
2226                                 gl.blendEquation(gl]]);
2227                           } else {
2228                                 gl.blendEquationSeparate(gl]], gl]]);
2229                           }
2230                         }
2231                     }
2232         
2233                     if(states.blendFS !== m.value.blendFS ||
2234                         states.blendFS !== m.value.blendFS ||
2235                         states.blendFS !== m.value.blendFS ||
2236                         states.blendFS !== m.value.blendFS){
2237                         Object.assign(states.blendFS, m.value.blendFS);
2238                         if(states.blendFS !== -1){
2239                           if(states.blendFS === -1){
2240                                 gl.blendFunc(gl]], gl]]);
2241                           } else {
2242                                 gl.blendFuncSeparate(gl]], gl]], gl]], gl]]);
2243                           }
2244                         }
2245                     }
2246               }
2247
2248               for(n = 0; n < m.lenT; n++){
2249                     t = m.textures;
2250                     gl.activeTexture(t.index);
2251                     gl.bindTexture(gl.TEXTURE_2D, t._texture);
2252                     if(t.texture.needupdate === true) updateTexture(gl, t.texture);
2253                     gl.uniform1i(v.texLocs, n);
2254               }
2255             } else {
2256
2257               for(n = 0; n < m.lenT; n++){
2258                     gl.uniform1i(v.texLocs, n); //这玩意每个对象都会创建一个新的(即使材质或纹理都一样,因为它指向的是自己所用的 program)
2259               }
2260
2261             }
2262
2263             t = v.uniforms.length;
2264             for(n = 0; n < t; n++) v.uniforms();
2265            
2266             v.draw(gl);
2267             //resetBuffers(gl);
2268         }
2269   }
2270   
2271   dispose() {
2272         this.#geometries.clear();
2273         this.#materials.clear();
2274         this.#textures.clear();
2275         if(this.#gl.isContextLost() === false){
2276             this.#gl.loseContext();
2277         }
2278         this.#gl = null;
2279   }
2280
2281   setSize(width = innerWidth, height = innerHeight) {
2282         width *= window.devicePixelRatio;
2283         height *= window.devicePixelRatio;
2284         this.domElement.width = width;
2285         this.domElement.height = height;
2286         this.#gl.viewport(0, 0, width, height);
2287         this.#projectionMatrix.projection(width, height);
2288         this.#projectionMatrix.toArray(this.#projectionMatrixA);
2289   }
2290
2291   select(x = 0, y = 0, targets = this.#objects) {
2292         const len = targets.length;
2293         for(let i = len, obj2d; i >= 0; i--){
2294             obj2d = targets;
2295             if(this.#caches.isselect === true && obj2d.geometry.containsPoint(x, y) === true) return obj2d;
2296         }
2297         return null;
2298   }
2299
2300   readPixels(box = new Box(0, 0, 100, 100), result = new ImageSource(box.w, box.h)) {
2301         const y = (1 - box.y / this.domElement.height) * this.domElement.height - box.h;
2302         this.#gl.readPixels(box.x, y, box.w, box.h, this.#gl.RGBA, this.#gl.UNSIGNED_BYTE, result.data);
2303         return result;
2304   }
2305
2306 }
2307
2308
2309 export {
2310   defaultShaderCode,
2311
2312   BlendEquationAdd,
2313
2314   BlendDefault,
2315   BlendAdd,
2316   BlendSub,
2317   BlendMultiply,
2318
2319   FormatAlpha,
2320   FormatLuminance,
2321   FormatLuminanceAlpha,
2322   FormatRGB,
2323   FormatRGBA,
2324
2325   PixelStoreiFlipY,
2326   PixelStoreiPremultiplyAlpht,
2327
2328   Attribute,
2329   Geometry,
2330   GeometryRect,
2331   GeometryCircle,
2332   GeometryShape,
2333   GeometryRectWavy,
2334
2335   ImageSource,
2336   Texture,
2337   Material,
2338   MaterialShader,
2339
2340   Object2D,
2341   Sprite,
2342   Instanced,
2343   InstancedPoints,
2344   InstancedSprite,
2345
2346   Renderer,
2347 }Renderer Code 
使用栗子: 
1 import { UTILS, AnimateLoop, TweenCache } from './lib/Utils.js';
2 import { CanvasImageText } from './lib/ElementUtils.js';
3 import {
4   FormatRGB,
5   FormatRGBA,
6   
7   Attribute,
8   Geometry,
9   GeometryRect,
10   GeometryCircle,
11   GeometryShape,
12   GeometryRectWavy,
13
14   ImageSource,
15   Texture,
16   Material,
17   MaterialShader,
18
19   Object2D,
20   Sprite,
21   Instanced,
22   InstancedPoints,
23   InstancedSprite,
24
25   Renderer,
26 } from './lib/Two.js';
27
28
29 //完整源代码分享网址: https://share.weiyun.com/84cLfjst
30
31
32 const images = [
33   "./img/girls.jpg",
34   "./img/ball.png",
35   "./img/water.jpg",
36   "./img/spriteX8.png",
37 ]
38
39 { //init images
40   let len = 0;
41   for(let i = 0; i < images.length; i++) {
42         const image = new Image();
43         image.onload = () => {
44             if(len++ === images.length - 1) main();
45         }
46         image.src = images;
47         images = image;
48   }
49 }
50
51 function main() {
52   //初始化渲染器
53   const renderer = new Renderer();
54   renderer.setSize();
55   document.body.appendChild(renderer.domElement);
56   console.log(renderer);
57
58
59   //共享的组件
60   const geos = [
61         new GeometryRect(256, 256),
62         new GeometryCircle(125),
63         new GeometryRectWavy(256, 256),
64   ];
65   const texs = [
66         new Texture(images, FormatRGB),
67         new Texture(images, FormatRGBA),
68         new Texture(images, FormatRGB),
69   ];
70   const mats = [
71         new Material(texs, false),
72         new Material(texs, true),
73         new Material(texs, false),
74   ];
75
76
77   const rotates = [];
78   renderer.domElement.addEventListener("click", e => {
79         const geo = geos;
80         const mat = mats;
81
82         const obj2d = new Object2D(geo, mat).translate(e.offsetX, e.offsetY);
83         renderer.append(obj2d);
84         rotates.push(obj2d);
85
86         setTimeout(() => {
87             renderer.delete(obj2d);
88             rotates.splice(rotates.indexOf(obj2d), 1);
89         }, UTILS.random(5000, 15000));
90   });
91
92
93   //创建背景和标题
94   const background = new Object2D(new GeometryRect(innerWidth, innerHeight), new Material(new Texture(images, FormatRGB), false));
95   const imageTitle = new CanvasImageText().setFont(40).size(innerWidth, 50).fillText("点击画布随机生成 Object2D !", "green").image;
96   const title = new Object2D(new GeometryRect(imageTitle.width, imageTitle.height), new Material(new Texture(imageTitle, FormatRGBA), true));
97   title.translate(0, 10);
98
99
100   //Object2D 的实例化版本
101   const instanced = new Instanced(geos, mats, 5).translate(100, 100);
102   for(let i = 0; i < instanced.len; i++){
103         instanced.rotateI(i, i / instanced.len);
104   }
105   
106
107   //实例粒子
108   const points = new InstancedPoints(geos, mats, 100, false, 10);
109   for(let i = 0; i < points.len; i++){
110         points.translateI(i, UTILS.random(0, innerWidth - points.geometry.width), UTILS.random(0, innerHeight - points.geometry.height));
111   }
112
113
114   //实例雪碧图
115
116
117   //雪碧图
118   const sprite = new Sprite(geos, new Material(new Texture(images)), 8).translate(100+256+10, 100);
119   const tween = new TweenCache({x: 0}, {x: 1}, 300, () => { //每 300 毫秒更换一次
120         sprite.offset += 1;
121         tween.reverse();
122         tween.start();
123   }, true);
124
125
126   renderer.append(background, instanced, points, sprite, title);
127
128   function loop() {
129         for(let i = 0, len = rotates.length; i < len; i++) rotates.rotate(i / len);
130         tween.update(); //sprite.offset += 1; //sprite.offset += 0.1;
131         renderer.redraw();
132   }
133
134   new AnimateLoop(loop).play();
135 }
136
137     
//完整源代码分享网址: https://share.weiyun.com/84cLfjst 结果图:  
未完 持续更新中...
 

来源:https://www.cnblogs.com/weihexinCode/p/18333260
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