
本文介绍了如何在 WebGPU 中使用 `triangle-strip` 拓扑结构为每个三角形绘制不同的颜色。核心在于理解顶点着色器和片元着色器之间的数据传递,并使用 Inter-Stage Variables 以及 `flat` 插值模式来实现对每个三角形颜色控制。通过修改顶点着色器和片元着色器,并结合 blend 设置,最终实现为每个三角形赋予不同颜色的效果。
在 WebGPU 中,要实现 triangle-strip 模式下每个三角形拥有不同颜色,关键在于理解顶点着色器和片元着色器之间的数据传递机制。默认情况下,顶点着色器和片元着色器是相互独立的,它们之间的变量不能直接共享。为了解决这个问题,我们需要使用 Inter-Stage Variables。
Inter-Stage Variables
Inter-Stage Variables 允许我们从顶点着色器向片元着色器传递数据。这些变量需要在顶点着色器中定义,并通过一个结构体返回。同时,在片元着色器中,该结构体作为输入参数接收。@location 装饰器用于指定变量的位置,建立顶点着色器和片元着色器之间的数据通道。
示例代码:
以下代码展示了如何使用 Inter-Stage Variables 来传递三角形索引,从而在片元着色器中根据索引设置不同的颜色。
代码解释:
定义结构体 VSOut: 该结构体包含了顶点位置 pos 和三角形索引 fi。@builtin(position) 声明 pos 为内置变量,用于指定顶点位置。@location(0) 声明 fi 变量位于 location 0,用于和片元着色器对应。@interpolate(flat) 关闭了插值,保证每个三角形的 fi 值是固定的。
顶点着色器 vs: 根据顶点索引 vi 设置 fi 的值。vi
片元着色器 fs: 根据接收到的 vsOut.fi 值,选择不同的颜色。如果 vsOut.fi 为 1,则返回红色,否则返回绿色。
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插值模式
默认情况下,Inter-Stage Variables 会在三角形内部进行插值。这意味着片元着色器接收到的值是三角形顶点值的加权平均。为了避免颜色在三角形内部渐变,我们需要关闭插值。可以使用 @interpolate(flat) 装饰器来实现。加上这个装饰器后,片元着色器接收到的值将是三角形第一个顶点的值。
注意事项:
- triangle-strip 的顶点顺序非常重要。每个三角形的第一个顶点决定了 @interpolate(flat) 装饰器传递的值。
- 确保顶点着色器和片元着色器中的 @location 值匹配,否则数据将无法正确传递。
添加 Blend 设置
如果需要实现透明效果,可以添加 blend 设置。
在 createRenderPipeline 中,对 fragment 的 target 添加 blend 属性,可以实现混合效果。
总结:
通过使用 Inter-Stage Variables 和 flat 插值模式,我们可以在 WebGPU 中轻松地为 triangle-strip 的每个三角形赋予不同的颜色。这种方法为实现更复杂的渲染效果提供了基础。同时,需要理解顶点顺序和插值模式,才能正确地控制每个三角形的颜色。









