本發(fā)明涉及圖形處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種webgl圖形渲染引擎的建立方法。

背景技術(shù)：

webgl(webgraphicslibrary)是一種3d繪圖標(biāo)準(zhǔn)，這種繪圖技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)把javascript和opengles2.0結(jié)合在一起，通過增加opengles2.0的一個(gè)javascript綁定，可以為html5canvas提供硬件3d加速渲染，提供了基于瀏覽器的無插件三維渲染跨平臺(tái)方案，可被用于創(chuàng)建具有復(fù)雜3d結(jié)構(gòu)的網(wǎng)站頁面。

webgl接口較底層，需要熟悉計(jì)算機(jī)圖形學(xué)相關(guān)知識(shí)體系才能從事相關(guān)開發(fā)，使用難度非常高，并且直接使用webgl開發(fā)三維功能周期較長(zhǎng)。webgl標(biāo)準(zhǔn)推出并得到大多數(shù)瀏覽器支持的時(shí)間較短，目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)基于webgl的商業(yè)三維引擎封裝度非常低，無法滿足前端開發(fā)人員開發(fā)三維功能的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的旨在至少解決所述技術(shù)缺陷之一。

為此，本發(fā)明的目的在于提出一種webgl圖形渲染引擎的建立方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例提供一種webgl圖形渲染引擎的建立方法，包括如下步驟：

步驟s1，基于webgl標(biāo)準(zhǔn)，建立evm圖形渲染引擎的底層接口模塊，包括：

封裝引擎循環(huán)框架，包括事件更新和圖像幀更新；

封裝圖形數(shù)學(xué)庫模塊，包括向量及計(jì)算、歐拉角及計(jì)算、四元數(shù)及計(jì)算、歐拉角轉(zhuǎn)四元數(shù)、四元數(shù)轉(zhuǎn)歐拉角、射線拾取計(jì)算、模型包圍盒計(jì)算、顏色計(jì)算和插值計(jì)算；

封裝基本物體屬性模塊，包括三角面、線段的核心幾何體封裝，以支持正方向、球體、導(dǎo)入的自定義模型；

步驟s2，對(duì)所述底層接口模塊進(jìn)行分類整理和再封裝，形成多個(gè)功能模塊，其中，所述多個(gè)功能模塊包括：相機(jī)模塊、相機(jī)控制模塊、燈光模塊、圖片精靈模塊、材質(zhì)模塊、物理模塊、粒子發(fā)射器模塊、模型數(shù)據(jù)加載模塊、輔助物體模塊、事件綁定模塊和消息傳遞模塊；

步驟s3，根據(jù)建立的多個(gè)功能模塊，對(duì)預(yù)設(shè)的常見業(yè)務(wù)進(jìn)行封裝整合，建立evm圖形渲染引擎，提供標(biāo)準(zhǔn)api接口，供業(yè)務(wù)層使用。

進(jìn)一步，在所述步驟s1中，基于webgl標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)webgl接口進(jìn)行封裝。

進(jìn)一步，所述多個(gè)功能模塊包括：著色器、燈光控制模塊、相機(jī)控制模塊、場(chǎng)景控制模塊、物理模塊、粒子模塊、事件綁定模塊和消息傳遞模塊。

進(jìn)一步，在所述步驟s3中，預(yù)設(shè)的常見業(yè)務(wù)包括：流程制定業(yè)務(wù)、物體制定業(yè)務(wù)和報(bào)表圖表業(yè)務(wù)。

進(jìn)一步，所述步驟s2進(jìn)一步包括如下步驟：

封裝相機(jī)模塊，包括透視相機(jī)、正交相機(jī)、渲染到cube紋理相機(jī)；

封裝相機(jī)控制模塊，包括飛行控制和注視旋轉(zhuǎn)控制；

封裝燈光模塊，包括環(huán)境光源、點(diǎn)光源、方向光源、聚光燈、穹型光源等，并實(shí)現(xiàn)燈光的陰影計(jì)算；

封裝圖片精靈模塊，實(shí)現(xiàn)圖片精靈的相關(guān)特性；

封裝材質(zhì)模塊，包括點(diǎn)材質(zhì)、線材質(zhì)、基礎(chǔ)材質(zhì)、標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)、深度材質(zhì)、法線材質(zhì)、phong材質(zhì)、蘭伯特材質(zhì)、自定義shader材質(zhì)，封裝透明、半透明渲染設(shè)置；

封裝物理模塊，實(shí)現(xiàn)模型碰撞檢測(cè)等效果；

封裝粒子發(fā)射器模塊、實(shí)現(xiàn)三維粒子特效功能；

封裝模型數(shù)據(jù)加載模塊，包括obj格式、collada格式；

封裝輔助物體模塊，包括位置、包圍盒、坐標(biāo)軸、法線等輔助物體方便功能開發(fā)調(diào)試；

封裝事件綁定模塊和消息傳遞模塊，實(shí)現(xiàn)模塊間交互機(jī)制。

進(jìn)一步，所述步驟s3進(jìn)一步包括如下步驟：

建立evm圖形渲染引擎，所述evm圖形渲染引擎提供三維場(chǎng)景初始化、模型加載、燈光創(chuàng)建及設(shè)置、材質(zhì)創(chuàng)建及設(shè)置，以實(shí)現(xiàn)快速搭建web無插件三維實(shí)時(shí)渲染方案，以及提供client/server架構(gòu)三維引擎的所有標(biāo)準(zhǔn)接口。

本發(fā)明提供的evm-圖形渲染引擎基于webgl標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行開發(fā)，對(duì)底層圖形硬件接口進(jìn)行完整封裝，生成一套完整的webgl圖形渲染引擎，比直接使用webgl開發(fā)降低了開發(fā)門檻，前端開發(fā)工程師通過培訓(xùn)能快速的使用evm-圖形渲染引擎api進(jìn)行頁面三維功能的開發(fā)。并且，evm-圖形渲染引擎還面向gis顯示，事件綁定，效果展現(xiàn)等功能進(jìn)行業(yè)務(wù)層面封裝,對(duì)外提供標(biāo)準(zhǔn)api，供業(yè)務(wù)層使用。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的webgl圖形渲染引擎的建立方法，具有以下有益效果：

(1)evm-圖形渲染引擎基于webgl原生接口進(jìn)行開發(fā)，在渲染效率和性能上和同類產(chǎn)品相比有顯著提高。

(2)evm-圖形渲染引擎封裝了底層渲染硬件接口，區(qū)分基礎(chǔ)功能模塊，提供豐富api。

(3)evm-圖形庫封裝了業(yè)務(wù)層接口，同時(shí)提供詳盡功能文檔，即使沒有豐富底層硬件知識(shí)也可以做上層業(yè)務(wù)邏輯開發(fā)。evm-圖形渲染引擎使用方便，層次清晰，接口明確，文檔方便可查，方便廣大開發(fā)者進(jìn)行二次開發(fā)和功能定制。

本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

附圖說明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的webgl圖形渲染引擎的建立方法的流程圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的webgl圖形渲染引擎的建立方法的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

本發(fā)明實(shí)施了提供一種webgl圖形渲染引擎的建立方法，該引擎可以提供api封裝接口使用。

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例的webgl圖形渲染引擎的建立方法，包括如下步驟：

步驟s1，基于webgl標(biāo)準(zhǔn)，建立evm圖形渲染的底層接口模塊。

在本步驟中，基于webgl標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)webgl接口進(jìn)行封裝，形成evm圖形渲染引擎的底層接口模塊。具體接口封裝見api文檔及代碼清單。

具體地，封裝引擎循環(huán)框架，包括事件更新和圖像幀更新等。封裝圖形數(shù)學(xué)庫模塊，包括向量及計(jì)算、歐拉角及計(jì)算、四元數(shù)及計(jì)算、歐拉角轉(zhuǎn)四元數(shù)、四元數(shù)轉(zhuǎn)歐拉角、射線拾取計(jì)算、模型包圍盒計(jì)算、顏色計(jì)算、多種方式的插值計(jì)算等。封裝基本物體屬性模塊，包括三角面、線段等核心幾何體封裝，以支持正方向、球體、導(dǎo)入的自定義模型等。

步驟s2，對(duì)底層接口模塊進(jìn)行分類整理和再封裝，形成多個(gè)功能模塊。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，參考圖2，多個(gè)功能模塊包括：著色器、燈光控制模塊、相機(jī)控制模塊、場(chǎng)景控制模塊、物理模塊、粒子模塊、事件綁定模塊和消息傳遞模塊等。使evm圖形渲染引擎完整可用，功能模塊清晰友好。

具體地，封裝相機(jī)模塊，包括透視相機(jī)、正交相機(jī)、渲染到cube紋理相機(jī)。封裝相機(jī)控制模塊，包括飛行控制和注視旋轉(zhuǎn)控制等。封裝燈光模塊，包括環(huán)境光源、點(diǎn)光源、方向光源、聚光燈、穹型光源等，并實(shí)現(xiàn)燈光的陰影計(jì)算。封裝圖片精靈模塊，實(shí)現(xiàn)圖片精靈的相關(guān)特性。封裝材質(zhì)模塊，包括點(diǎn)材質(zhì)、線材質(zhì)、基礎(chǔ)材質(zhì)、標(biāo)準(zhǔn)材質(zhì)、深度材質(zhì)、法線材質(zhì)、phong材質(zhì)、蘭伯特材質(zhì)、自定義shader材質(zhì)，封裝透明、半透明渲染設(shè)置等。

封裝物理模塊，實(shí)現(xiàn)模型碰撞檢測(cè)等效果。封裝粒子發(fā)射器模塊、實(shí)現(xiàn)三維粒子特效功能。封裝模型數(shù)據(jù)加載模塊，包括obj格式、collada格式等。封裝輔助物體模塊，包括位置、包圍盒、坐標(biāo)軸、法線等輔助物體方便功能開發(fā)調(diào)試。封裝事件綁定模塊和消息傳遞模塊，實(shí)現(xiàn)模塊間交互機(jī)制。

步驟s3，根據(jù)建立的多個(gè)功能模塊，對(duì)預(yù)設(shè)的常見業(yè)務(wù)進(jìn)行封裝整合，建立evm圖形渲染引擎，提供標(biāo)準(zhǔn)api接口，供業(yè)務(wù)層使用。

其中，預(yù)設(shè)的常見業(yè)務(wù)包括：流程制定業(yè)務(wù)、物體制定業(yè)務(wù)和報(bào)表圖表業(yè)務(wù)。詳見api接口文檔。

evm圖形渲染引擎提供詳細(xì)的api接口和豐富的手冊(cè)和文檔，降低開發(fā)人員學(xué)習(xí)和二次開發(fā)的技術(shù)成本。

具體地，evm圖形渲染引擎提供了三維場(chǎng)景初始化、模型加載、燈光創(chuàng)建及設(shè)置、材質(zhì)創(chuàng)建及設(shè)置等功能模塊，實(shí)現(xiàn)了快速搭建web無插件三維實(shí)時(shí)渲染方案。evm圖形渲染引擎具有豐富方便的接口，提供了傳統(tǒng)client/server架構(gòu)三維引擎的所有標(biāo)準(zhǔn)接口，并且使用高效的圖形算法，讓開發(fā)人員在開發(fā)三維功能開發(fā)時(shí)，不需要額外擔(dān)心圖形渲染的性能問題。

本發(fā)明提供的evm-圖形渲染引擎基于webgl標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行開發(fā)，對(duì)底層圖形硬件接口進(jìn)行完整封裝，生成一套完整的webgl圖形渲染引擎，比直接使用webgl開發(fā)降低了開發(fā)門檻，前端開發(fā)工程師通過培訓(xùn)能快速的使用evm-圖形渲染引擎api進(jìn)行頁面三維功能的開發(fā)。并且，evm-圖形渲染引擎還面向gis顯示，事件綁定，效果展現(xiàn)等功能進(jìn)行業(yè)務(wù)層面封裝,對(duì)外提供標(biāo)準(zhǔn)api，供業(yè)務(wù)層使用。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的webgl圖形渲染引擎的建立方法，具有以下有益效果：

(1)evm-圖形渲染引擎基于webgl原生接口進(jìn)行開發(fā)，在渲染效率和性能上和同類產(chǎn)品相比有顯著提高。

(2)evm-圖形渲染引擎封裝了底層渲染硬件接口，區(qū)分基礎(chǔ)功能模塊，提供豐富api。

(3)evm-圖形庫封裝了業(yè)務(wù)層接口，同時(shí)提供詳盡功能文檔，即使沒有豐富底層硬件知識(shí)也可以做上層業(yè)務(wù)邏輯開發(fā)。evm-圖形渲染引擎使用方便，層次清晰，接口明確，文檔方便可查，方便廣大開發(fā)者進(jìn)行二次開發(fā)和功能定制。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求極其等同限定。