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| 編輯推薦： |
使用WebGL，你可以在浏览器中，不依赖任何插件创建出精美的可交互三维图形。WebGL技术使得创建新一代3D网页游戏、用户界面、数据可视化方案成为可能，这些程序能够运行任何支持标准浏览器的PC、智能手机、平板电脑、家用游戏机或其他设备上。《WebGL编程指南》将会帮助你快速入门学习可交互的WebGL 3D编程，即使你还不了解HTML5、JavaScript、三维图形学理论、数学基础和OpenGL也没有关系。
你将会一步一步地学习真实的示例程序。随着示例程序从简单变复杂，你也将逐渐掌握使用WebGL开发虚拟逼真的网页和三维图形的技能。多媒体、三维图形学和WebGL领域的先驱者Kouichi Matsuda博士和Rodger Lea博士在这本书中提供了易于上手、重点清晰的WebGL教程，以及共计100个可下载的示例程序，每个程序都讨论了一个具体的WebGL话题。
你将从最基本的技术比如渲染、动画、为三角形贴上纹理开始，一路学习到高级的WebGL技术，比如雾化、阴影、切换着色器、显示由Blender等建模工具创建的三维模型。这本书并不仅仅向你传授最佳的实践方法，同时也会向你提供一个小型的
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| 內容簡介： |
WebGL 是一项在网页上渲染三维图形的技术，也是HTML5 草案的一部分。
《WebGL编程指南》的主要篇幅讲解了WebGL 原生API 和三维图形学的基础知识，包括渲染管线、着色器、矩阵变换、着色器编程语言（GLSL ES）等等，也讲解了使用WebGL 渲染三维场景的一般技巧，如光照、阴影、雾化等等。《WebGL编程指南》提供了丰富的示例程序供读者钻研，也提供了极具价值的附录供读者参考。
《WebGL编程指南》适合有一定前端开发基础，希望学习WebGL，但对三维图形学缺乏了解的程序员们阅读。
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| 關於作者： |
关于作者
Kouichi Matsuda 博士是多媒体产品用户界面和用户体验设计方面的专家。他先后供职于日本电气NEC、索尼Sony 研发中心、索尼Sony 计算机科学实验室，曾经做过产品研发，也做过科学研究，最终回到产品研发的岗位。目前，他是用户体验和人机交互领域的首席研究员，负责多款消费类电子产品的设计。他曾经设计了社交三维虚拟世界“PAW”，也曾经参与过VRML97ISOIEC 14772-1:1997 标准的开发工作，在VRML和X3DWebGL 的前身 社区中仍然非常活跃。他撰写过15 本计算机技术的书籍，并翻译过25 本相关书籍。他专长于用户体验、用户界面、人机交互、自然语言处理和面向娱乐的网络设备，以及接口代理系统等领域。他不仅对技术领域的新鲜事物充满热情，还热衷于温泉、夏季的海滩、红酒和漫画（为此他已经沉迷于绘制插画一段时间了）。他在东京大学工程系获得了博士学位，你可以通过WebGL.prog.guide@gmail.com 联系他。
Rodger Lea 博士是卑诗大学媒体与图像跨学科中心的兼职教授，对多媒体和分布式计算等领域很感兴趣。他和他带领的研究小组在学术和工业领域耕耘超过20 年，参与制定了VRML97 标准，开发了多媒体操作系统、可交互数字电视原型，并领导了家用多媒体网络标准的制定工作。他发表了60 多篇学术论文，著有3 本技术书籍，并拥有12 项专利。目前，他的研究集中在探索发展中的互联网，但他仍然对有关多媒体和图形学的一切抱有热情。
关于译者
谢光磊，毕业于南京大学，目前为中科院在读硕士，即将成为淘宝UED 的一名前端工程师。因一次偶然的机会接触WebGL 而对其萌生兴趣，并愿意持久深入地研究这项技术。个人站点为 www.xieguanglei.com。
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| 目錄：
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第1 章 WebGL 概述...................... 1
WebGL 的优势 ...........................................3
使用文本编辑器开发三维应用 ...............3
轻松发布三维图形程序 .................................4
充分利用浏览器的功能 ...........................5
学习和使用WebGL 很简单 ...................5
WebGL 的起源 .................................................5
WebGL 程序的结构 ...................................6
总结 .....................................7
第2 章 WebGL 入门.................... 9
Canvas 是什么？ ........................................10
使用 标签 ................................11
DrawRectangle.js .............................................13
最短的WebGL 程序：清空绘图区 ....................16
HTML 文件（HelloCanvas.html）.............................16
JavaScript 程序（HelloCanvas.js） ............................17
用示例程序做实验 ..............................................22
绘制一个点（版本1） ............................................22
HelloPoint1.html ..............................................24
HelloPoint1.js ....................................................24
着色器是什么？ ...........................................25
使用着色器的WebGL 程序的结构 .................................27
初始化着色器 ...........................................29
顶点着色器 ......................................................31
片元着色器 ...........................................33
绘制操作 .............................................34
WebGL 坐标系统 ....................................35
用示例程序做实验 ................................37
绘制一个点（版本2） ..............................38
使用attribute 变量..................................38
示例程序（HelloPoint2.js） .........................................39
获取attribute 变量的存储位置.......................41
向attribute 变量赋值.............................................42
gl.vertexAttrib3f 的同族函数 .........................44
用示例程序做实验 ...............................45
通过鼠标点击绘点 ...........................................46
示例程序（ClickedPoints.js） ...........................47
注册事件响应函数 ..................................48
响应鼠标点击事件 ............................50
用示例程序做实验 ..............................53
改变点的颜色 ............................................55
示例程序（ColoredPoints.js） ..............................56
uniform 变量 ........................................58
获取uniform 变量的存储地址 .....................59
向uniform 变量赋值 .................................60
gl.uniform4f 的同族函数 .......................61
总结 ............................62
第3 章 绘制和变换三角形................ 63
绘制多个点 ...............................................64
示例程序（MultiPoint.js） ........................................66
使用缓冲区对象 ....................................69
创建缓冲区对象（gl.createBuffer） ...................70
绑定缓冲区（gl.bindBuffer） .....................................71
向缓冲区对象中写入数据（gl.bufferData）..............72
类型化数组 ........................................74
将缓冲区对象分配给attribute 变量（gl.vertexAttribPointer） ...............75
开启attribute 变量（gl.enableVertexAttribArray） ................77
gl.drawArrays 的第2 个和第3 个参数 .................78
用示例程序做实验 ........................................79
Hello Triangle ..................................80
示例程序（HelloTriangle.js） .........................80
基本图形 .................................................82
用示例程序做实验 ...........................83
Hello Rectangle（HelloQuad） ...........................84
用示例程序做实验 ...................................85
移动、旋转和缩放 ........................................86
平移 ................................................87
示例程序（TranslatedTriangle.js） ...........................88
旋转 ...........................................................91
示例程序（RotatedTriangle.js） ..................................93
变换矩阵：旋转 ........................................97
变换矩阵：平移 ...................................100
4×4 的旋转矩阵 ..................................101
示例程序（RotatedTriangle_Matrix.js） ...................102
平移：相同的策略 ................................105
变换矩阵：缩放 ...............................106
总结 ...........................................................108
第4 章 高级变换与动画基础.............................. 109
平移，然后旋转 ...........................................109
矩阵变换库：cuon-matrix.js ....................110
示例程序（RotatedTriangle_Matrix4.js） ............... 111
复合变换 .............................................113
示例程序（RotatedTranslatedTriangle.js）.....................115
用示例程序做实验 ..................................117
动画 .....................................118
动画基础 .........................................119
示例程序（RotatingTriangle.js） .......................119
反复调用绘制函数（tick） ............................123
按照指定的旋转角度绘制三角形（draw） .............123
请求再次被调用（requestAnimationFrame） ............125
更新旋转角（animate）................................126
用示例程序做实验 ............................128
总结 .....................................................130
第5 章 颜色与纹理.............. 131
将非坐标数据传入顶点着色器 ................131
示例程序（MultiAttributeSize.js） .....................133
创建多个缓冲区对象 .........................134
gl.vertexAttribPointer 的步进和偏移参数 ...............135
示例程序（MultiAttributeSize_Interleaved.js） ...................136
修改颜色（varying 变量） .......................140
示例程序（MultiAttributeColor.js） .........................141
用示例程序做实验 .........................144
彩色三角形（ColoredTriangle.js） ............................145
几何形状的装配和光栅化 ................145
调用片元着色器 ............................149
用示例程序做实验 ..................................149
varying 变量的作用和内插过程 ..............151
在矩形表面贴上图像 ...........................................153
纹理坐标 ...................................................156
将纹理图像粘贴到几何图形上 .....................156
示例程序（TexturedQuad.js） ...............................157
设置纹理坐标（initVertexBuffers）......................160
配置和加载纹理（initTextures） ..................160
为WebGL 配置纹理（loadTexture） .............164
图像Y 轴反转 .................................164
激活纹理单元（gl.activeTexture） ..................165
绑定纹理对象（gl.bindTexture） ..................166
配置纹理对象的参数（gl.texParameteri） .........168
将纹理图像分配给纹理对象（gl.texImage2D） .....171
将纹理单元传递给片元着色器（gl.uniform1i） .........173
从顶点着色器向片元着色器传输纹理坐标 .......................174
在片元着色器中获取纹理像素颜色（texture2D） ..................174
用示例程序做试验 ............................175
使用多幅纹理 ...............................................177
示例程序（MultiTexture.js） ............................178
总结 .......................................................183
第6 章 OpenGL ES 着色器语言（GLSL ES）.............. 185
回顾：基本着色器代码 ...............................186
GLSL ES 概述 .............................................186
你好，着色器！ ...................................................187
基础 ......................187
执行次序 .........................................187
注释 ..................................................187
数据值类型（数值和布尔值） ......................188
变量 .........................................................188
GLSL ES 是强类型语言 ........................189
基本类型 ....................................................189
赋值和类型转换 .........................190
运算符 ............................................191
矢量和矩阵 .........................................192
赋值和构造 ...............................193
访问元素 .........................................195
运算符 ............................................197
结构体 .....................................................200
赋值和构造 ...................................200
访问成员 ...............................................200
运算符 ...........................................201
数组 ..........................................................201
取样器（纹理） ........................................202
运算符优先级 ..........................................203
程序流程控制：分支和循环 .......................203
if 语句和if-else 语句 ............................203
for 语句 .......................................204
continue、break 和discard 语句 ................205
函数 ..........................................205
规范声明 ........................................207
参数限定词 ........................................207
内置函数 .................................................208
全局变量和局部变量 ..............................209
存储限定字 ...........................................209
const 变量 .....................................209
Attribute 变量 ..............................210
uniform 变量 ..................................211
varying 变量 ..................................211
精度限定字 ..............................................211
预处理指令 .............................................213
总结 ......................................................215
第7 章 进入三维世界................ 217
立方体由三角形构成 .............................217
视点和视线 ...........................................218
视点、观察目标点和上方向 ........... 219
示例程序（LookAtTriangles.js） ...........................221
LookAtTriangles.js 与RotatedTriangle_Matrix4.js ..........224
从指定视点观察旋转后的三角形 .....................225
示例程序（LookAtRotatedTriangles.js） ...................227
用示例程序做实验 .................................228
利用键盘改变视点 .............................230
示例程序（LookAtTrianglesWithKeys.js） .................230
独缺一角 ......................................232
可视范围（正射类型） .............................233
可视空间 ..................................................234
定义盒状可视空间 ................................235
示例程序（OrthoView.html） ........................236
示例程序（OrthoView.js） ...............................237
JavaScript 修改HTML 元素 ..........................239
顶点着色器的执行流程 ............................239
修改near 和far 值 .............................241
补上缺掉的角（LookAtTrianglesWithKeys_ViewVolume.js） ..........243
用示例程序做实验 ................................245
可视空间（透视投影） ....................................246
定义透视投影可视空间 .......................247
示例程序（perspectiveview.js） .........................249
投影矩阵的作用 ...................................251
共冶一炉（模型矩阵、视图矩阵和投影矩阵） .............252
示例程序（PerspectiveView_mvp.js） ........................254
用示例程序做实验 ................................257
正确处理对象的前后关系 ............................258
隐藏面消除 .....................................260
示例程序（DepthBuffer.js）..............................262
深度冲突 ................................................263
立方体 ...........................................................266
通过顶点索引绘制物体 ....................268
示例程序（HelloCube.js） ...........................268
向缓冲区中写入顶点的坐标、颜色与索引 ....................271
为立方体的每个表面指定颜色 .............274
示例程序（ColoredCube.js） ............................275
用示例程序做实验 ............................277
总结 ..............................................279
第8 章 光照......... 281
光照原理 ....................................................281
光源类型 .......................................283
反射类型 ............................................284
平行光下的漫反射 ............................286
根据光线和表面的方向计算入射角 .................287
法线：表面的朝向 .............................288
示例程序（LightedCube.js） ..........................291
环境光下的漫反射 ...................................296
示例程序（LightedCube_ambient.js） .........................298
运动物体的光照效果 .....................................299
魔法矩阵：逆转置矩阵 .....................301
示例程序（LightedTranslatedRotatedCube.js） .....................302
点光源光 ............................................304
示例程序（PointLightedCube.js） ...............305
更逼真：逐片元光照 ......................................308
示例程序（PointLightedCube_perFragment.js） ........309
总结 ............................310
第9 章 层次模型.......... 311
多个简单模型组成的复杂模型 .....................311
层次结构模型 ..................................313
单关节模型 ......................................314
示例程序（JointMode.js） ................................315
绘制层次模型（draw） .....................319
多节点模型 ..........................................321
示例程序（MultiJointModel.js） .........................323
绘制部件（drawBox）............................326
绘制部件（drawSegments） .......................327
着色器和着色器程序对象：initShaders 函数的作用 .................332
创建着色器对象（gl.createShader） ..................333
指定着色器对象的代码（gl.shaderSource） ................334
编译着色器（gl.compileShader） ...............334
创建程序对象（gl.createProgram） ..............................336
为程序对象分配着色器对象（gl.attachShader） .............337
连接程序对象（gl.linkProgram） ..........................337
告知WebGL 系统所使用的程序对象（gl.useProgram） ................339
initShaders 函数的内部流程 .....................................339
总结 ...........................................................342
第10 章 高级技术......................... 343
用鼠标控制物体旋转 .......................................343
如何实现物体旋转 ......................................344
示例程序（RotateObject.js） .......................344
选中物体 ........................................347
如何实现选中物体 .........................................347
示例程序（PickObject.js） .................................348
选中一个表面 ......................................351
示例程序（PickFace.js）...................................352
HUD（平视显示器） .................................355
如何实现HUD ...................................355
示例程序（HUD.html） ..............................356
示例程序（HUD.js）...................................357
在网页上方显示三维物体 ....................359
雾化（大气效果） ...................................359
如何实现雾化 ....................................360
示例程序（Fog.js） .....................................361
使用w 分量（Fog_w.js） ...............................363
绘制圆形的点 .................................................364
如何实现圆形的点 ......................................364
示例程序（RoundedPoint.js） ...............................366
α 混合 .............................................367
如何实现α 混合 .....................................367
示例程序（LookAtBlendedTriangles.js） .................369
混合函数 .....................................................369
半透明的三维物体（BlendedCube.js）................371
透明与不透明物体共存 .........................372
切换着色器 ............................373
如何实现切换着色器 .....................................374
示例程序（ProgramObject.js） ............................375
渲染到纹理 .......................................................379
帧缓冲区对象和渲染缓冲区对象 ....................380
如何实现渲染到纹理 ...............................381
示例程序（FramebufferObject.js） ........................382
创建帧缓冲区对象（gl.createFramebuffer） ............385
创建纹理对象并设置其尺寸和参数 ....................385
创建渲染缓冲区对象（gl.createRenderbuffer） ...........386
绑定渲染缓冲区并设置其尺寸（gl.bindRenderbuffer，
gl.renderbufferStorage） ......................................386
将纹理对象关联到帧缓冲区对象（gl.bindFramebuffer，
gl.framebufferTexture2D） ................................388
将渲染缓冲区对象关联到帧缓冲区对象（gl.framebufferRenderbuffer） ...389
检查帧缓冲区的配置（gl.checkFramebufferStatus） ..........390
在帧缓冲区进行绘图 ........................390
绘制阴影 ..................................................392
如何实现阴影 ................................392
示例程序（Shadow.js） ...........................393
提高精度 ........................................399
示例程序（Shadow_highp.js） .........................400
加载三维模型 .....................................401
OBJ 文件格式 ....................................404
MTL 文件格式 ...............................405
示例程序（OBJViewer.js） ........................406
自定义类型对象 ..................................409
示例程序（OBJViewer.js 解析数据部分） .........411
响应上下文丢失 .....................................418
如何响应上下文丢失 ....................419
示例程序（RotatingTriangle_contextLost.js） ................420
总结 .............................................................422
附录A WebGL 中无须交换缓冲区....................... 423
附录B GLSL ES 1.0 内置函数..................... 427
角度和三角函数 .....................................428
指数函数 ...............................................429
通用函数 ...................................................430
几何函数 ...................................................433
矩阵函数 ....................................................434
矢量函数 .......................................................435
纹理查询函数 ...........................................436
附录C 投影矩阵....................... 437
正射投影矩阵 ........................................................437
透视投影矩阵 ......................................437
附录D WebGLOpenGL ：左手还是右手坐标系？............................ 439
示例程序CoordinateSystem.js .............................440
隐藏面消除和裁剪坐标系统 ......................................443
裁剪坐标系和可视空间 ....................................444
什么是对的？ .................................................446
总结 .....................................448
附录E 逆转置矩阵................... 449
附录F 从文件中加载着色器............ 453
附录G 世界坐标系和本地坐标系........... 457
本地坐标系 ......................................................458
世界坐标系 ...........................459
变换与坐标系 ..........................................461
附录H WebGL 的浏览器设置.................. 463
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| 內容試閱：
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前言
WebGL 是一项用以在浏览器中绘制、显示三维计算机图形（“三维图形”），并与之交互的技术。曾经只有高端的计算机或专门的游戏终端才能渲染三维图形，因为这需要大量复杂的编程才能实现，然而随着个人计算机，以及——更重要的——浏览器的性能的提高，使用网页技术渲染三维图形也已经成为可能。本书全面讲授了WebGL 技术，带领读者一步一个脚印地编写WebGL 程序。和OpenGL 与Direct3D 不同，WebGL 程序存在于网页中，可以在浏览器里直接执行，而不必安装任何特殊的插件或库。因此，你只需要最普通的计算机环境，就可以开始进行开发或运行示例程序；而且，一切都是基于网页的，你可以方便地将WebGL 程序作为网页发布出去。此外，由于WebGL 是基于网页的，所以该技术的愿景之一，就是同一个程序能够通过浏览器运行在多种设备上，比如智能手机、平板电脑、游戏终端等。这份远大的野心，意味着WebGL 技术期望对开发者社区产生深远的影响，并在不久的将来成为图形开发的最佳选择之一。
本书的读者群
在写本书时，我希望本书的读者群主要由两类人构成：希望在网页中加入三维图形的Web 开发者，以及希望将三维图形搬上网页环境的三维图形开发者。如果你是前一类读者，即Web 开发者，你可能对标准的Web 技术，如HTML 和JavaScript，已经很熟悉了，你希望知道如何向网页或Web 程序中插入三维图形，那么WebGL 将会向你提供简单且强大的解决方案，你可以使用三维图形来增强Web 程序的用户界面（UI），或者开发更复杂的三维程序，比如运行在浏览器中的三维网页游戏。
如果你是第二类目标读者群中的一员，你可能已经具有使用主流三维应用程序接口（API），如Direct3D 或OpenGL 进行开发的经验，你希望知道如何在网页环境中应用这些知识。我想你一定对开发出能够在现代浏览器中运行的复杂三维程序更感兴趣。
然而，这本书也适用于更加广泛的读者群。因为本书假定读者不具有任何关于二维或三维图形编程的背景，所以几乎是手把手地向读者传授WebGL 的特性。因此，我想以下读者可能也会对本书感兴趣：
y 所有希望了解网页技术与图形技术交集的程序员；
y 学习二维或三维图形学的学生，因为WebGL 只需要一个浏览器即可上手，无须
安装一整套开发环境。
y 探索最前沿技术，试图在安卓手机、iPhone 等移动设备的最新版浏览器中有所作
为的Web 开发者。
本书涵盖的内容
本书涵盖了WebGL 1.0 API 包含的几乎所有的JavaScript 方法，你可以学到WebGL、HTML、JavaScript 是如何联系的，如何建立和运行WebGL 程序，如何使用JavaScript 控制复杂的三维“着色器”程序。本书详细讲述了如何编写顶点着色器和片元着色器，如何实现该机的渲染技术，如逐顶点光照、阴影、基本的交互操作（如选中三维物体）等。
本书的每一章将开发若干个可用的，具有一定功能的WebGL 示例程序，并通过这些示例程序介绍WebGL 的关键特性。在读完本书之后，你就能够编写出能够充分利用浏览器的编程能力和图形硬件的WebGL 程序。
本书的结构
本书一步一步地介绍了WebGL API 以及相关的Web API，以帮助你建立起关于WebGL 的知识结构。
第1 章——WebGL 概述
这一章简要介绍了WebGL，讨论了WebGL 的历史起源，概括了它的一些关键特性和优点。这一章还介绍了WebGL 与HTML5 以及 JavaScript 的关系，介绍了我们可以使用哪些浏览器开始探索WebGL。
第2 章——WebGL 入门
这一章通过建立几个示例程序，依次介绍了 元素和WebGL 的核心函数。每个示例都是用JavaScript 编写的，并使用WebGL 在网页上绘制一个简单的形状。示例程序突出了以下几点：1WebGL 如何使用 元素并在其上绘图；2HTML 文件和用JavaScript 编写的WebGL 代码文件的连接；3 简单的WebGL 绘图函数；4 着色器程序在WebGL 中的地位。
第3 章——绘制和变换三角形
这一章在之前的基础上，探索了如何绘制较为复杂的图形，如何操作三维空间中的这些图形。这一章主要包括：1 三角形的关键作用，以及WebGL 对绘制三角形的支持；2使用多个三角形绘制出其他图形；3 使用方程对三角形进行基本的变换，如平移、旋转和缩放等；4 矩阵可以简化变换的运算。
第4 章——高级变换和动画基础
这一章将更加深入地探索变换的原理，并开始将变换用于动画中。你将：1 了解一个矩阵变换库，该库将矩阵变换的数学运算细节隐藏了起来；2 使用矩阵库将多次变换组合起来；3 在矩阵库的帮助下，探索如何实现简单的动画。这些技术是构建复杂WebGL 程序的基石，在后面几章的示例程序中都会用到。
第5 章——颜色和纹理
这一章在之前几章的基础上，进一步深入研究了以下三个问题：1 除了顶点坐标数据，我们还可以将颜色信息等其他数据传入顶点着色器；2 顶点着色器和片元着色器之间的光栅化过程，将图形转化为了片元；3 如何将图像（或纹理）贴到图形或模型的表面。这一章是有关WebGL 核心功能的最后一章。
第6 章——OpenGL ES 着色器语言（GLSL ES）
这一章不涉及WebGL 示例程序，而是详细介绍了OpenGL ES 着色器语言（GLSL ES）的核心特性，包括：1 数据、变量、变量类型；2 矢量、矩阵、结构体、数组和取样器；3 运算符、流程控制和函数；4attribute 变量、uniform 变量和varying 变量；5精度限定字；6 预处理过程和编程准则。在这一章的最后，你将对GLSL ES 有很好的理解，并学会使用该语言来编写各种着色器。
第7 章——进入三维世界
这一章将带领读者首次进入三维世界，探索如何将以前学到的一切从二维空间搬到三维空间中。具体地，你将探索：1 如何在三维空间中表示观察者；2 如何控制可视的三维空间体积；3 裁剪；4 物体的前后关系；5 绘制一个三维物体——立方体。所有这些问题都会对三维场景的渲染和最终呈现给用户的样子产生重大的影响。为了构建三维场景，深入理解并掌握它们是必须的。
第8 章——光照
这一章主要研究如何实现光照，研究了不同类型的光源及其对三维场景产生的效果。如果想要使三维场景逼真，光照是必需的，因为光照会增强场景的深度感。
本章讨论了以下几个关键点：1 着色、阴影和不同类型的光源产生的光，包括点光源光、平行光和环境光；2 三维场景中两种主要的反射光类型：漫反射和环境反射；3着色的细节，以及如何实现光照效果时场景更像是三维的。
第9 章——层次模型
这一章是关于如何使用WebGL 的核心特性的最后一章。在这一章结束时，你将掌握WebGL 的所有基础知识，并完全能够创建逼真和可交互的三维场景了。这一章的重点是层次模型。层次模型能够使复杂模型，如游戏角色、机器人，甚至是真人模型产生动作，而不仅仅是生硬的立方体。
第10 章——高级技术
这一章在整本书的基础上，介绍了若干有用的高级技术，提供了一些关键的工具，帮助你构建出可交互的、令人惊叹的三维图形。每一项技术都通过一个完整的示例来展示，你可以在自己的WebGL 程序中重用其中的代码。
附录A——WebGL 无须交换缓冲区
这篇附录解释了为什么WebGL 无须像OpenGL 那样交换缓冲区。
附录B——GLSL ES 1.0 内置函数
这篇附录提供了一份包含所有OpenGL ES 着色器语言内置函数的参考列表。
附录C——投影矩阵
这篇附录提供了Matrix4.setOrtho 函数和Matrix4.setPerspective 函数生成的投影矩阵。
附录D——WebGLOpenGL ：左手还是右手坐标系？
这篇附录介绍了WebGL 和OpenGL 的内在坐标系统，并从技术上解释了为什么我们说WebGL 和OpenGL 对采取左手坐标系或右手坐标系是中立的。
附录E——逆转值矩阵
这篇附录解释了模型矩阵的逆转值矩阵为什么可以用来变换法向量。
附录F——从文件中加载着色器
这篇附录解释了如何从文件中加载着色器程序。
附录G——世界坐标系和本地坐标系
这篇附录介绍了两种不同的坐标系统，以及如何在三维图形中使用它们。
附录H——关于WebGL 的浏览器设置
这篇附录介绍了浏览器的高级设置方法，以确保WebGL 程序能够正确运行，以及程序不能正确运行时的应对方法。
支持WebGL 的浏览器
在撰写本书之时，WebGL 被Chrome、Firefox、Safari、Opera 浏览器支持。遗憾的是，有一些浏览器如IE9（Microsoft Internet Explorer）并不支持WebGL。在本书中，我们使用Google 发布的Chrome 浏览器。Chrome 不仅支持WebGL，还支持一些有用的特性，如调试WebGL 的控制台函数。我们已经在以下环境中检查过本书的所有示例程序，都能够正确运行。在任何支持WebGL 的浏览器中，这些程序也应当能够正确运行。
表P.1 PC 环境
浏览器 Chrome25.0.1364.152 m
操作系统 Windows7 & 8
显卡 NVIDIA Quadro FX 380，NVDIA GT X 580，NVDIA GeForce GTS 450，Mobile Intel
4 Series Express Chipset Family，AMD Radeon HD 6970
参考这个页面：www.khronos.orgwebglwikiBlacklistsAndWhitelists，以获取最新的、关于可能导致问题的硬件列表。
为了不受阻碍地开始学习本书，你应该去下载Chrome（或者你中意的其他浏览器），然后进入本书的帮助网站https:sites.google.comsitewebglbook。
在第3 章，点击示例程序文件HelloTriangle.html，如果你看到如图P.1 所示的红色三角形，就说明WebGL 正常工作了。
图P.1 加载HelloTriangle 显示红色三角形
如果你没有看到红色三角形，那么请参考附录H，改变你的浏览器设置以加载WebGL 程序。
示例程序和相关链接
本书所有的示例程序都可以在帮助站点上找到。出版社的官方站点位于www.informit.comtitle9780321902924， 而作者的站点则位于https:sites.google.comsitewebglbook。
后一个站点包含了本书所有示例程序的链接，你可以点击链接并直接运行每个程序。
如果你想修改示例程序，可以从上述任意一个站点下载包含所有本书所有示例程序的压缩文件到你自己的磁盘上。你会发现每个程序都包含一个HTML 文件和一个相应的JavaScript 文件，二者在同一个文件夹下。比如，示例程序HelloTriangle，就包含HelloTriangle.html 和HelloTriangle.js。双击HelloTriangle.html 就可以运行该程序。
排版约定
本书遵循以下排版约定：
y 粗体Bold——术语或重要词汇首次出现。
y 斜体Italic——函数参数名、或引用名、程序名或文件名。
y Monospace 字体——示例代码、方法、函数、变量、命令行选项、JavaScript 对象名称、HTML 标签名称。
致谢
在撰写本书（包括最初的日文版和后来的英文版）的过程中，我们有幸接受了很多才华横溢的同仁的帮助。
Takafumi Kanda 为本书提供了大量的代码示例和程序，如果没有他，这本书不可能完成。Yasuko Kikuchi、Chie Onuma 和Yuichi Nishizawa 为本书的早期版本提供了很多有价值的反馈，尤其是Kikuchi 女士的一条极富远见建议，使我们完全重写了好几节内容，大大充实了本书。Hiroyuki Tanaka 和Kazsuhira OonishiiLinx 为示例程序提供了帮助，Teruhisa Kamachi 和Tetsuo Yoshitani 为本书关于HTML5 和JavaScript 的章节提供了帮助。WebGL 工作小组，尤其是Ken RussellGoogle，Chris MarinApple 和Dan GinsburgAMD 回答了很多技术问题。我们的工作也有幸受到Khronos 小组的主席Neil Trevett 的认可，同时也感谢帮助我们联系上Trevett 先生和WebGL 工作小组的Hitoshi Kasai（MIACIS 的社长）。此外，还需要感谢Xavier Michel 和Makoto Sato 上智大学，他们为本书从日语翻译为英语提供了巨大的帮助。而Jeff Gilbert、Rick Rafey 和Daniel Haehn 则仔细地审阅了本书的英文版，并给出了极好的建议和反馈。最后，我们还从个人角度感谢Laura Lewin 和Olivia Basegio 培生 为顺利出版本书所作的组织工作。
我们对培生集团出版的“红宝书”OpenGL Programming Guide 和“金宝书”OpenGL ES 2.0 Programming Guide 的所有作者致敬，如果没有那两本书，这本书也无从谈起。
我们希望这本书的出版，如果可能的话，能够略表寸心。
关于作者
Kouichi Matsuda 博士是多媒体产品用户界面和用户体验设计方面的专家。他先后供职于日本电气NEC、索尼Sony 研发中心、索尼Sony 计算机科学实验室，曾经做过产品研发，也做过科学研究，最终回到产品研发的岗位。目前，他是用户体验和人机交互领域的首席研究员，负责多款消费类电子产品的设计。他曾经设计了社交三维虚拟世界“PAW”，也曾经参与过VRML97ISOIEC 14772-1:1997 标准的开发工作，在VRML和X3DWebGL 的前身 社区中仍然非常活跃。他撰写过15 本计算机技术的书籍，并翻译过25 本相关书籍。他专长于用户体验、用户界面、人机交互、自然语言处理和面向娱乐的网络设备，以及接口代理系统等领域。他不仅对技术领域的新鲜事物充满热情，还热衷于温泉、夏季的海滩、红酒和漫画（为此他已经沉迷于绘制插画一段时间了）。他在东京大学工程系获得了博士学位，你可以通过WebGL.prog.guide@gmail.com 联系他。
Rodger Lea 博士是卑诗大学媒体与图像跨学科中心的兼职教授，对多媒体和分布式计算等领域很感兴趣。他和他带领的研究小组在学术和工业领域耕耘超过20 年，参与制定了VRML97 标准，开发了多媒体操作系统、可交互数字电视原型，并领导了家用多媒体网络标准的制定工作。他发表了60 多篇学术论文，著有3 本技术书籍，并拥有12 项专利。目前，他的研究集中在探索发展中的互联网，但他仍然对有关多媒体和图形学的一切抱有热情。
关于译者
谢光磊，毕业于南京大学，目前为中科院在读硕士，即将成为淘宝UED 的一名前端工程师。因一次偶然机会接触WebGL 而对其萌生兴趣，并愿意持久深入地研究这项技术。
个人站点为www.xieguanglei.com。
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