WebGL入门（040）：OES_texture_half_float 简介、使用方法、示例代码

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在WebGL中，

OES_texture_half_float

扩展提供了一种方式来使用半精度浮点数（16位）纹理。这允许开发者在片段着色器中使用较高精度的数据，但占用的空间比单精度浮点数（32位）要少。这对于实现高级渲染技术非常有用，例如高动态范围（HDR）渲染、物理基渲染（PBR）、阴影贴图等，尤其是在内存和带宽受限的情况下。

OES_texture_half_float 简介

OES_texture_half_float

扩展为WebGL添加了对半精度浮点数纹理的支持，允许使用16位半精度浮点数作为纹理数据的格式。这比默认的无符号整数或无符号短整数格式提供了更高的精度，同时也节省了内存资源。

使用方法

使用

OES_texture_half_float

扩展的一般步骤如下：

1. 检测扩展：首先确保浏览器支持该扩展。
2. 创建半精度浮点数纹理：使用createTexture方法创建纹理，并设置纹理格式为半精度浮点数格式。
3. 加载半精度浮点数纹理数据：使用texImage2D或compressedTexImage2D方法加载半精度浮点数纹理数据。
4. 设置纹理参数：使用texParameteri方法设置纹理参数。
5. 在着色器中使用半精度浮点数纹理：在片段着色器中通过texture2D函数访问半精度浮点数纹理。

示例代码

下面是一个使用

OES_texture_half_float

扩展创建和使用半精度浮点数纹理的基本示例：

const canvas = document.getElementById('my-canvas');const gl = canvas.getContext('webgl2',{antialias:true});// 检测扩展const textureHalfFloat = gl.getExtension('OES_texture_half_float');if(!textureHalfFloat){
  console.error('OES_texture_half_float extension not supported.');return;}// 创建半精度浮点数纹理const texture = gl.createTexture();
gl.bindTexture(gl.TEXTURE_2D, texture);// 设置纹理参数
gl.texParameteri(gl.TEXTURE_2D, gl.TEXTURE_MIN_FILTER, gl.LINEAR);
gl.texParameteri(gl.TEXTURE_2D, gl.TEXTURE_MAG_FILTER, gl.LINEAR);
gl.texParameteri(gl.TEXTURE_2D, gl.TEXTURE_WRAP_S, gl.CLAMP_TO_EDGE);
gl.texParameteri(gl.TEXTURE_2D, gl.TEXTURE_WRAP_T, gl.CLAMP_TO_EDGE);// 加载半精度浮点数纹理数据const textureData =newUint16Array([0,16384,32768,16384,16384,32768,0,16384,32768,0,16384,16384]);
gl.texImage2D(gl.TEXTURE_2D,0, textureHalfFloat.RGBA16F,2,2,0, gl.RGBA, gl.HALF_FLOAT, textureData);// 创建片段着色器const fragmentShaderSource =`
  precision mediump float;
  uniform sampler2D u_texture;
  void main() {
    vec4 value = texture2D(u_texture, gl_FragCoord.xy / ${canvas.width});
    gl_FragColor = value;
  }
`;const fragmentShader = gl.createShader(gl.FRAGMENT_SHADER);
gl.shaderSource(fragmentShader, fragmentShaderSource);
gl.compileShader(fragmentShader);// 创建并链接着色器程序const shaderProgram = gl.createProgram();
gl.attachShader(shaderProgram, fragmentShader);
gl.linkProgram(shaderProgram);
gl.useProgram(shaderProgram);// 设置着色器中的纹理const textureLocation = gl.getUniformLocation(shaderProgram,'u_texture');
gl.uniform1i(textureLocation,0);// 绑定半精度浮点数纹理到纹理单元0
gl.activeTexture(gl.TEXTURE0);
gl.bindTexture(gl.TEXTURE_2D, texture);// 绘制场景// 假设这里已经设置了顶点数据
gl.drawArrays(gl.TRIANGLES,0,3);

注意事项

• 确保在片段着色器中正确处理半精度浮点数纹理的格式。
• 半精度浮点数纹理数据通常需要使用特殊的转换函数来从半精度浮点数转换为全精度浮点数。
• 由于浏览器和设备支持情况的不同，你应该始终检查扩展是否可用。
• 使用半精度浮点数纹理可能会稍微影响性能，因为它们涉及到更多数据的处理。

结论

使用

OES_texture_half_float

扩展可以显著提高WebGL应用程序中的渲染质量，特别是在处理高精度数据时，同时也节省了内存资源。然而，由于支持情况的不同，你应该始终检查扩展是否可用，并且不要在生产环境中直接暴露敏感信息给用户。