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56 WebGL處理響應上下文丢失

這将是WebGL基礎的最後一節的更新，以後請關注three.js架構的相關學習的更新。

案例檢視位址：點選這裡

WebGL使用了計算機的圖形硬體，而這部分資源是被作業系統管理，由包括浏覽器在内的多個應用程式共享。在某些特殊情況下，入另一個程式接管了圖形硬體，或者作業系統進入休眠，浏覽器就會失去使用這些資源的權利，并導緻存儲在硬體中的資料丢失。在這種情況下，WebGL繪圖上下文就會丢失，比如，如果你正在一台筆記本電腦或智能手機上運作WebGL程式，然後使其進入休眠狀态，通常此時浏覽器的控制台會顯示一條錯誤新消息。當你将電腦或手機重新喚醒後，作業系統确實回到了休眠前的狀态，但是浏覽器中運作的WebGL程式卻不見了，網頁上面将顯示一片空白。

如果你的計算機進入休眠狀态導緻WebGL的上下文丢失，控制台會出現相關錯誤，比如：

WebGL error CONTEXT_LOST_WEBGL in uniformMatrix4fv ([object WebGLUniformLocation], false, [object Float32Array])

這條資訊表示，系統進入休眠狀态前或被喚醒後，浏覽器正在調用gl.uniformMatrix4fv()函數并出錯了。這條消息的具體内容依賴于進入上下文丢失時程式正在做什麼。這一節就來解釋如何處理上下文丢失的問題。

如何響應上下文丢失

如前所述，在某些情況下，上下文可能會丢失。實際上，WebGL提供了兩個事件來表示這種情況，上下文丢失事件（webglcontextlost）和上下文恢複事件（webglcontaxtrestored）。

56 WebGL處理響應上下文丢失

當上下文事件丢失的時候，由getWebGLContext()函數獲得的渲染上下文對象gl就失效了，而之前在gl上的所有操作，入建立緩沖區對象和紋理對象、初始化着色器、設定背景色等等，也都失效了。浏覽器重置WebGL系統後，就觸發了上下文恢複事件，這時我們需要重新完成上述步驟。在javascript中儲存的變量不會受到影響，可以照常使用。

研究示例代碼前，我們需要使用<canvas>的addEventListener()函數注冊上下文丢失事件和上下文恢複事件的響應函數。

56 WebGL處理響應上下文丢失
<!DOCTYPE html>
<html >
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <meta name="viewport"
          content="width=device-width, user-scalable=no, initial-scale=1.0, maximum-scale=1.0, minimum-scale=1.0">
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge">
    <title>Title</title>
    <style>
        body {
            margin: 0;
            overflow: hidden;
        }

        #canvas {
            margin: 0;
            display: block;
        }
    </style>
</head>
<body οnlοad="main()">
<canvas id="canvas" height="800" width="800"></canvas>
</body>
<script src="lib/webgl-utils.js"></script>
<script src="lib/webgl-debug.js"></script>
<script src="lib/cuon-utils.js"></script>
<script src="lib/cuon-matrix.js"></script>
<script>
    //設定WebGL全屏顯示
    var canvas = document.getElementById("canvas");
    canvas.width = window.innerWidth;
    canvas.height = window.innerHeight;

    //頂點着色器
    var vertexShaderSource = "" +
        "attribute vec4 a_Position;\n" +
        "attribute vec4 a_Color;\n" +
        "attribute float a_Face;\n" +//表面編号，不是用int類型
        "uniform mat4 u_MvpMatrix;\n" +
        "uniform int u_PickedFace;\n" + //被選中的表面編号
        "varying vec4 v_Color;\n" +
        "void main (){\n" +
        "   gl_Position = u_MvpMatrix * a_Position;\n" +
        "   int face = int(a_Face);\n" +
        "   vec3 color = (face == u_PickedFace) ? vec3(1.0) : a_Color.rgb;\n" +
        "   if(u_PickedFace == 0){\n" +
        "       v_Color = vec4(color, a_Face/255.0);\n" +
        "   }else{\n" +
        "       v_Color = vec4(color, a_Color.a);\n" +
        "   }\n" +
        "}\n";

    //片元着色器
    var fragmentShaderSource = "" +
        "#ifdef GL_ES\n" +
        "precision mediump float;\n" +
        "#endif\n" +
        "varying vec4 v_Color;\n" +
        "void main(){\n" +
        "   gl_FragColor = v_Color;\n" +
        "}\n";

    function main() {
        var canvas = document.getElementById("canvas");

        //添加事件監聽
        canvas.addEventListener("webglcontextlost", contextLost);
        canvas.addEventListener("webglcontextrestored", function () {
            start(canvas);
        });

        //加載頁面後先觸發一次
        start(canvas);
    }

    //目前已經選擇的角度
    var currentAngle = 0.0;

    //全局化動畫對象
    var animation;

    //初始化相關資訊或上下文恢複後重新初始化
    function start(canvas) {
        console.log("擷取到WebGL上下文");
        var gl = getWebGLContext(canvas);

        if(!gl){
            console.log("無法擷取WebGL的上下文");
            return;
        }

        //初始化着色器
        if(!initShaders(gl, vertexShaderSource, fragmentShaderSource)){
            console.log("無法初始化片元着色器");
            return;
        }

        //将資料存入緩沖區
        var n = initVertexBuffers(gl);
        if (n < 0) {
            console.log("資料存入緩沖區失敗");
            return;
        }

        //設定背景色和開啟層級關系
        gl.clearColor(0.0, 0.0, 0.0, 0.0);
        gl.enable(gl.DEPTH_TEST);

        //擷取uniform變量的存儲位置
        var u_MvpMatrix = gl.getUniformLocation(gl.program, "u_MvpMatrix");
        var u_PickedFace = gl.getUniformLocation(gl.program, "u_PickedFace");
        if (!u_MvpMatrix || !u_PickedFace) {
            console.log("無法擷取相關的存儲位置");
            return;
        }

        //設定視點和投影矩陣
        var viewProjectionMatrix = new Matrix4();
        viewProjectionMatrix.setPerspective(30.0, canvas.width / canvas.height, 1.0, 100.0);
        viewProjectionMatrix.lookAt(0.0, 0.0, 7.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0);

        // 初始化被選中的表面的變量
        gl.uniform1i(u_PickedFace, -1);

        //定時繪制頁面
        var tick = function () {
            currentAngle = animate(currentAngle);
            draw(gl, n, currentAngle, viewProjectionMatrix, u_MvpMatrix);
            animation = requestAnimationFrame(tick);
        };

        tick();
    }

    //上線文丢失後停止動畫
    function contextLost() {
        console.log("WebGL上下文丢失");
        //停止動畫
        cancelAnimationFrame(animation);
    }

    //設定頂點資料和将資料存入緩沖區
    function initVertexBuffers(gl) {
        // Create a cube
        //    v6----- v5
        //   /|      /|
        //  v1------v0|
        //  | |     | |
        //  | |v7---|-|v4
        //  |/      |/
        //  v2------v3

        var vertices = new Float32Array([   // Vertex coordinates 頂點的位置資料
            1.0, 1.0, 1.0, -1.0, 1.0, 1.0, -1.0, -1.0, 1.0, 1.0, -1.0, 1.0,    // v0-v1-v2-v3 front
            1.0, 1.0, 1.0, 1.0, -1.0, 1.0, 1.0, -1.0, -1.0, 1.0, 1.0, -1.0,    // v0-v3-v4-v5 right
            1.0, 1.0, 1.0, 1.0, 1.0, -1.0, -1.0, 1.0, -1.0, -1.0, 1.0, 1.0,    // v0-v5-v6-v1 up
            -1.0, 1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, -1.0, -1.0, -1.0, -1.0, -1.0, 1.0,    // v1-v6-v7-v2 left
            -1.0, -1.0, -1.0, 1.0, -1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, -1.0, -1.0, 1.0,    // v7-v4-v3-v2 down
            1.0, -1.0, -1.0, -1.0, -1.0, -1.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, 1.0, -1.0     // v4-v7-v6-v5 back
        ]);

        var colors = new Float32Array([   // Colors 頂點的顔色資料
            0.32, 0.18, 0.56, 0.32, 0.18, 0.56, 0.32, 0.18, 0.56, 0.32, 0.18, 0.56, // v0-v1-v2-v3 front
            0.5, 0.41, 0.69, 0.5, 0.41, 0.69, 0.5, 0.41, 0.69, 0.5, 0.41, 0.69,  // v0-v3-v4-v5 right
            0.78, 0.69, 0.84, 0.78, 0.69, 0.84, 0.78, 0.69, 0.84, 0.78, 0.69, 0.84, // v0-v5-v6-v1 up
            0.0, 0.32, 0.61, 0.0, 0.32, 0.61, 0.0, 0.32, 0.61, 0.0, 0.32, 0.61,  // v1-v6-v7-v2 left
            0.27, 0.58, 0.82, 0.27, 0.58, 0.82, 0.27, 0.58, 0.82, 0.27, 0.58, 0.82, // v7-v4-v3-v2 down
            0.73, 0.82, 0.93, 0.73, 0.82, 0.93, 0.73, 0.82, 0.93, 0.73, 0.82, 0.93 // v4-v7-v6-v5 back
        ]);

        var faces = new Uint8Array([   // Faces  頂點的面的資料
            1, 1, 1, 1,     // v0-v1-v2-v3 front
            2, 2, 2, 2,     // v0-v3-v4-v5 right
            3, 3, 3, 3,     // v0-v5-v6-v1 up
            4, 4, 4, 4,     // v1-v6-v7-v2 left
            5, 5, 5, 5,     // v7-v4-v3-v2 down
            6, 6, 6, 6     // v4-v7-v6-v5 back
        ]);

        var indices = new Uint8Array([   // Indices of the vertices 頂點的索引資料
            0, 1, 2, 0, 2, 3,    // front
            4, 5, 6, 4, 6, 7,    // right
            8, 9, 10, 8, 10, 11,    // up
            12, 13, 14, 12, 14, 15,    // left
            16, 17, 18, 16, 18, 19,    // down
            20, 21, 22, 20, 22, 23     // back
        ]);

        //存入緩沖區
        if (!initArrayBuffer(gl, vertices, gl.FLOAT, 3, "a_Position")) {
            return -1;
        }
        if (!initArrayBuffer(gl, colors, gl.FLOAT, 3, "a_Color")) {
            return -1;
        }
        if (!initArrayBuffer(gl, faces, gl.UNSIGNED_BYTE, 1, "a_Face")) {
            return -1;
        }

        //建立索引緩沖區
        var indexBuffer = gl.createBuffer();
        if (indexBuffer < 0) {
            console.log("無法建立緩沖區");
            return -1;
        }

        //取消ARRAY_BUFFER中的綁定
        gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, null);
        gl.bindBuffer(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, indexBuffer);
        gl.bufferData(gl.ELEMENT_ARRAY_BUFFER, indices, gl.STATIC_DRAW);

        return indices.length;
    }

    function initArrayBuffer(gl, data, type, num, attribute) {
        var buffer = gl.createBuffer();
        if (!buffer) {
            console.log("無法建立緩沖區對象");
            return;
        }
        gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, buffer);
        gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, data, gl.STATIC_DRAW);
        var a_attribute = gl.getAttribLocation(gl.program, attribute);
        if (a_attribute < 0) {
            console.log("無法擷取變量的存儲位置" + attribute);
            return false;
        }
        gl.vertexAttribPointer(a_attribute, num, type, false, 0, 0);
        gl.enableVertexAttribArray(a_attribute);

        return true;
    }

    //繪制
    var matrix = new Matrix4();
    function draw(gl, n, currentAngle, viewProjectionMatrix, u_MvpMatrix) {
        matrix.set(viewProjectionMatrix);
        matrix.rotate(currentAngle, 1.0, 0.0, 0.0);
        matrix.rotate(currentAngle, 0.0, 1.0, 0.0);
        matrix.rotate(currentAngle, 0.0, 0.0, 1.0);
        gl.uniformMatrix4fv(u_MvpMatrix, false, matrix.elements);

        gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT | gl.DEPTH_BUFFER_BIT);
        gl.drawElements(gl.TRIANGLES, n, gl.UNSIGNED_BYTE, 0);
    }
    //模型角度改變函數
    var angle_step = 30;
    var last = +new Date();
    function animate(angle) {
        var now = +new Date();
        var elapsed = now - last;
        last = now;
        var newAngle = angle + (angle_step*elapsed)/1000.0;
        return newAngle%360;
    }

</script>
</html>

這一節就是事件的擷取問題，能夠擷取到事件，并在事件觸發的時候講資料資訊重新填入WebGL即可。

webgl 上下文丢失 WebGL消失
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