Форум программистов, компьютерный форум, киберфорум
Наши страницы
8Observer8
Войти
Регистрация
Восстановить пароль
Рейтинг: 5.00. Голосов: 1.

Replacement of Canvas API with WebGL in the Snake Game

Запись от 8Observer8 размещена 08.02.2019 в 14:56
Обновил(-а) 8Observer8 08.02.2019 в 20:11

I just show how to rewrite drawRectangle(x, y, color, size) function from the instruction for drawing with WebGL instead of Canvas API.

Include gl-Matrix. If you will search: gl-matrix cdn you will find this: https://cdnjs.com/libraries/gl-matrix We need gl-Matrix for setting positions and sizes of squares. We will set coordinate cell and camera position using gl-Matrix functions: ortho and lootAt.

Let's include gl-Matrix, get WebGL context and get clear color to black.

Note. You can set another normalized RBG color by this online color calculator.

Playground

PHP/HTML
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
<!DOCTYPE html>
 
<head>
    <title>Snake</title>
    <script src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/gl-matrix/2.8.1/gl-matrix-min.js"></script>
</head>
 
<body>
    <canvas width="200" height="200" id="gameCanvas">
        Your browser does not support HTML5 Canvas. Please shift to a newer browser.
    </canvas>
 
    <script>
        // Canvas element and gl context
        var canvas, gl;
 
        canvas = document.getElementById("gameCanvas");
        gl = canvas.getContext("webgl");
 
        // Run Game Loop
        setInterval(gameLoop, 200)
        function gameLoop()
        {
            update();
            draw();
        }
 
        function update()
        {
        }
 
        function draw()
        {
            clearCanvas(0.0, 0.0, 0.0)
        }
 
        function clearCanvas(r, g, b)
        {
            gl.clearColor(r, b, g, 1.0);
            gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT);
        }
    </script>
</body>
 
</html>
We need to create two shaders, compile them, attach them to a shader program, link the shader program and initialize vertex buffer. Read about it in the book: WebGL Programming Guide. You can find Russian translation for this book here: WebGL. Программирование трехмерной графики, Коичи Мацуда, Роджер Ли, А. Киселев

Create two functions: initShaders() and initVertexBuffers(). Let's draw a green square by calling drawArrays() function:

Playground

PHP/HTML
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
<!DOCTYPE html>
 
<head>
    <title>Snake</title>
    <script src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/gl-matrix/2.8.1/gl-matrix-min.js"></script>
</head>
 
<body>
    <canvas width="200" height="200" id="gameCanvas">
        Your browser does not support HTML5 Canvas. Please shift to a newer browser.
    </canvas>
 
    <p>Click on this window to activate keyboard handlers to control the snake by WASD and arrow keys.</p>
 
    <script>
        // Canvas element and gl context
        var canvas, gl;
        // Snake list of (x, y) positions
        var snake = [{ x: 10, y: 10 }];
        // Snake movement direction
        var snakeDir = { x: 10, y: 0 };
        // Snake step
        var cellSize = 10;
 
        // Food
        var food = { x: 0, y: 0 };
 
        var vertexShaderSource =
            "attribute vec2 aPosition;" +
            "uniform mat4 uProjMatrix;" +
            "uniform mat4 uScaleMatrix;" +
            "uniform mat4 uTranslateMatrix;" +
            "void main()" +
            "{" +
            "    gl_Position = uProjMatrix * uTranslateMatrix * uScaleMatrix * vec4(aPosition, 1.0, 1.0);" +
            "}";
 
        var fragmentShaderSource =
            "precision mediump float;" +
            "uniform vec3 uColor;" +
            "void main()" +
            "{" +
            "    gl_FragColor = vec4(uColor, 1.0);" +
            "}";
 
        canvas = document.getElementById("gameCanvas");
        gl = canvas.getContext("webgl");
 
        // Compile shaders, link a shader program and get the shader program
        var shaderProgram = initShaders();
        if (shaderProgram < 0)
        {
            console.log("Failed to get a shader program");
        }
 
        initVertexBuffers();
 
        // Get location of a aPosition variable in the vertex shader
        var aPosition = gl.getAttribLocation(shaderProgram, "aPosition");
        if (aPosition < 0)
        {
            console.log("Failed to get aPosition variable");
        }
 
        gl.vertexAttribPointer(aPosition, 2, gl.FLOAT, gl.FALSE, 0, 0);
        gl.enableVertexAttribArray(aPosition);
 
        // Field size
        var fieldWidth = canvas.width;
        var fieldHeight = canvas.height;
        gl.viewport(0, 0, fieldWidth, fieldHeight);
 
        // Get locations of matrixes and set values for them
        // Projection matrix
        var projMatrix = mat4.create();
        mat4.ortho(projMatrix, 0.0, fieldWidth, fieldHeight, 0.0, -100.0, 100.0);
        passMatrixToShader("uProjMatrix", projMatrix);
        // Scale matrix
        var scaleMatrix = mat4.create();
        // Translate matrix
        var translateMatrix = mat4.create();
 
        function passMatrixToShader(matrixName, matrix)
        {
            var uLocation = gl.getUniformLocation(shaderProgram, matrixName);
            if (uLocation == null)
            {
                console.log("Failed to get a location variable: " + matrixName);
            }
            gl.uniformMatrix4fv(uLocation, false, matrix);
        }
 
        // Generate an initial random position for the food
        generateFood();
 
        // Set a key handler
        document.onkeydown = (event) =>
        {
            switch (event.keyCode)
            {
                case 38:    // Up
                case 87:    // W
                    snakeDir.x = 0;
                    snakeDir.y = -cellSize;
                    break;
                case 37:    // Left
                case 65:    // A
                    snakeDir.x = -cellSize;
                    snakeDir.y = 0;
                    break;
                case 39:    // Right
                case 68:    // D
                    snakeDir.x = cellSize;
                    snakeDir.y = 0;
                    break;
                case 40:    // Down
                case 83:    // S
                    snakeDir.x = 0;
                    snakeDir.y = cellSize;
                    break;
            }
        };
 
        // Run Game Loop
        setInterval(gameLoop, 200)
        function gameLoop()
        {
            update();
            draw();
        }
 
        function update()
        {
            // Calc a new position of the head
            var newHeadPosition = {
                x: snake[0].x + snakeDir.x,
                y: snake[0].y + snakeDir.y
            }
 
            // Insert new position in the beginning of the snake list
            snake.unshift(newHeadPosition);
 
            // Remove the last element
            snake.pop();
 
            // Check a collision with the snake and the food
            if (snake[0].x === food.x &&
                snake[0].y === food.y)
            {
                snake.push({ x: food.x, y: food.y });
 
                // Generate a new food position
                generateFood();
            }
        }
 
        function draw()
        {
            clearCanvas(0.0, 0.0, 0.0);
 
            drawSnake();
            drawFood();
        }
 
        function clearCanvas(r, g, b)
        {
            gl.clearColor(r, b, g, 1.0);
            gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT);
        }
 
        function drawSnake()
        {
            snake.forEach(cell =>
            {
                drawRectangle(cell.x, cell.y, [0.0, 1.0, 0.0], cellSize);
            });
        }
 
        function drawFood()
        {
            drawRectangle(food.x, food.y, [1.0, 0.5, 0.0], cellSize);
        }
 
        function drawRectangle(x, y, color, size)
        {
            // Set scale
            mat4.identity(scaleMatrix);
            mat4.scale(scaleMatrix, scaleMatrix, vec3.fromValues(size, size, 1.0));
            passMatrixToShader("uScaleMatrix", scaleMatrix);
 
            // Set translation
            mat4.identity(translateMatrix);
            mat4.translate(translateMatrix, translateMatrix, vec3.fromValues(x, y, 0.0));
            passMatrixToShader("uTranslateMatrix", translateMatrix);
 
            // Set color
            var uColor = gl.getUniformLocation(shaderProgram, "uColor");
            if (uColor === null)
            {
                console.log("Failed to get uColor variable");
                return;
            }
            gl.uniform3fv(uColor, color);
 
            gl.drawArrays(gl.TRIANGLE_STRIP, 0, 4);
        }
 
        function generateFood()
        {
            food.x = 10 * getRandomInt(0, fieldWidth / 10 - 1);
            food.y = 10 * getRandomInt(0, fieldHeight / 10 - 1);
        }
 
        // Returns a random integer between min (inclusive) and max (inclusive)
        function getRandomInt(min, max)
        {
            min = Math.ceil(min);
            max = Math.floor(max);
            return Math.floor(Math.random() * (max - min + 1)) + min;
        }
 
        function initShaders()
        {
            // Vertex shader
            var vShader = gl.createShader(gl.VERTEX_SHADER);
            gl.shaderSource(vShader, vertexShaderSource);
            gl.compileShader(vShader);
            var vShaderInfo = gl.getShaderInfoLog(vShader);
            if (vShaderInfo !== "")
            {
                console.log(vShaderInfo);
                return -1;
            }
 
            // Fragment shader
            var fShader = gl.createShader(gl.FRAGMENT_SHADER);
            gl.shaderSource(fShader, fragmentShaderSource);
            gl.compileShader(fShader);
            var fShaderInfo = gl.getShaderInfoLog(fShader);
            if (fShaderInfo !== "")
            {
                console.log(fShaderInfo);
                return -1;
            }
 
            // Create shader program
            var program = gl.createProgram();
            gl.attachShader(program, vShader);
            gl.attachShader(program, fShader);
            gl.linkProgram(program);
            gl.useProgram(program);
 
            return program;
        }
 
        function initVertexBuffers()
        {
            var vertices = new Float32Array([
                0.0, 0.0,
                0.0, 1.0,
                1.0, 0.0,
                1.0, 1.0
            ]);
 
            var vbo = gl.createBuffer();
 
            gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, vbo);
            gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, vertices, gl.STATIC_DRAW);
        }
    </script>
</body>
 
</html>
Размещено в Без категории
Просмотров 205 Комментарии 6
Всего комментариев 6
Комментарии
  1. Старый комментарий
    Аватар для MrOnlineCoder
    Is there a significant perfomance boost when you switch from canvas to webgl?
    Запись от MrOnlineCoder размещена 08.02.2019 в 17:28 MrOnlineCoder вне форума
  2. Старый комментарий
    Аватар для 8Observer8
    Цитата:
    Сообщение от MrOnlineCoder Просмотреть комментарий
    Is there a significant perfomance boost when you switch from canvas to webgl?
    I did not notice yet, but I think that GPU (WebGL) is faster then than CPU (Canvas API).

    WebGL + GPU = Amazing Results!
    Youtube


    The most important for me that GLSL has more possibilities.
    Запись от 8Observer8 размещена 08.02.2019 в 20:08 8Observer8 вне форума
    Обновил(-а) 8Observer8 08.02.2019 в 22:16
  3. Старый комментарий
    Аватар для MrOnlineCoder

    Не по теме:

    Цитата:
    Сообщение от 8Observer8 Просмотреть комментарий
    then
    than :D



    What about making 3d version of this snake game? Camera can be positioned on top of the gamefield, and the snake parts can be just colored/textured cubes. Doesn't really change the gameplay, but I think it could be a nice example on showing WebGL features.
    Запись от MrOnlineCoder размещена 08.02.2019 в 21:34 MrOnlineCoder вне форума
  4. Старый комментарий
    Аватар для 8Observer8
    Yes, I will make 3D version. I will add textures to 2D version. Then I will add 3D colored cubes, textured cubes and objects created in Blender by me.

    I have written the 2.5D Snake Same in TypeScript and WebGL --> Click To Play in Sandbox

    A few days ago I made a prototype of 3D snake game in TypeScript and Three.js: Click To Play in Sandbox

    Now I am writing the 2D Snake Game using C#/WinForms and modern shader OpenGL 3+. Later I will rewrite it to WPF/OpenGL.

    I have a plan to make the Multiplayer Snake Game using Node.js/WebSockets/Heroku/JS/TS and C#/TcpSocket. Maybe tomorrow I will begin to write it.
    Запись от 8Observer8 размещена 08.02.2019 в 22:15 8Observer8 вне форума
    Обновил(-а) 8Observer8 08.02.2019 в 22:21
  5. Старый комментарий
    Аватар для MrOnlineCoder
    Цитата:
    Node.js/WebSockets/Heroku/JS/TS and C#/TcpSocket
    How would you use C#/TcpSocket? Like, you have named 2 server-side technologies: C# and Node.js, why so strange combination?
    Запись от MrOnlineCoder размещена 08.02.2019 в 22:30 MrOnlineCoder вне форума
  6. Старый комментарий
    Аватар для 8Observer8
    .NET has build-in support for TcpSocket:
    C#
    1
    2
    
    using System.Net;
    using System.Net.Sockets;
    I can write clients using WinForms or/and WPF with the console server in C#. Maybe I will write two versions of clients or I will take only one. I think I will write a few combinations: pure WPF, WinForms/GDI+, WPF/OpenGL, WinForms/OpenGL. Because it will be useful for more amount of people. And it give me something: "repetition mother of learning".

    Another version of the game will be with Node.js server and JS/WebGL client. This is a separate version from C#. I want to write two versions with WebGL: JS/ES5 and TypeScript.

    Combination C#/Client and Node.js/Server is interesting. I will think about it. I have written Unity/C#/Client + Node.js/Socket.io/TypeScript/Server. I wrote this prototype a few months ago:

    Maybe I will study the source code of Socket.IO Asset for Unity which I was used for this example.
    Запись от 8Observer8 размещена 08.02.2019 в 23:47 8Observer8 вне форума
    Обновил(-а) 8Observer8 08.02.2019 в 23:51
 
КиберФорум - форум программистов, компьютерный форум, программирование
Powered by vBulletin® Version 3.8.9
Copyright ©2000 - 2019, vBulletin Solutions, Inc.
Рейтинг@Mail.ru