WebGL (Marrin، 2011) هو امتداد لعنصر قماش HTML5 ، والذي يستخدم الآن على نطاق واسع لتطوير تطبيقات الويب التي تتطلب تصورات ثلاثية الأبعاد. إنها واجهة برمجة تطبيقات رسومات ثلاثية الأبعاد ، مكتوبة بلغة منخفضة المستوى وتستند إلى OpenGL ES 3.
النقاط: https://www.acatec.de
لتجنب البرمجة المعقدة ذات المستوى المنخفض ، تم تطوير العديد من أطر عمل WebGL ، مما يوفر سهولة التطوير. بعض الأطر المهمة الجديرة بالذكر هي:
Three.js: Three.js هي مكتبة تعتمد على JavaScript ، والتي تنشئ محتويات ثلاثية الأبعاد على متصفح الويب بمستوى منخفض للغاية من التعقيد. إنه خفيف الوزن بطبيعته ويمكن أن يؤدي العرض بمساعدة HTML3 canvas و SVG و WebGL (Mrdoob، 5).
ene Scene.js: Scene.js هي مكتبة تعتمد على WebGL ، والتي تستخدم JavaScript لتصور ثلاثي الأبعاد على متصفحات الويب. وهو يختلف عن Three.js لأنه مخصص لتقديم سريع لعدد كبير من الكائنات القابلة للاختيار بشكل فردي. تجعل هذه الميزة هذه المكتبة مفيدة لتطبيقات التصور الهندسي والبيانات (كاي ، 3).
1. التصميم لعالم ثلاثي الأبعاد حديث: دليل تصميم UX للواقع الافتراضي
2. وعد برمجة جافا سكريبت في Spark AR للمبتدئين
3. قم بإنشاء تطبيق HoloLens 2 الأول باستخدام Unity و MRTK 2.3.0
GE GLGE: GLGE هي مكتبة تعتمد على جافا سكريبت ، وهي تلخص التعليمات ذات المستوى المنخفض من المطور وتلفها في تعليمات ذات مغزى. ويهدف أيضًا إلى توفير سهولة تطوير المحتوى ثلاثي الأبعاد (Brunt، 3).
الذي طور WebGL
تم تسمية مهندس برمجيات أمريكي صربي فلاديمير فوكيسيفيتش قام بعمل المؤسسة وقاد إنشاء WebGL
- في عام 2007 ، بدأ فلاديمير العمل على برنامج OpenGL النموذج الأولي لعنصر Canvas في مستند HTML.
- في مارس 2011 ، أنشأت مجموعة كرونوس WebGL.
وهو مدعوم من المتصفحات الرئيسية مثل Google Chrome و Mozilla Firefox و Safari و Opera ، وهناك متصفحات مثل Internet Explorer 11 لا تدعم WebGL تمامًا. علاوة على ذلك ، يعد WebGL واجهة برمجة تطبيقات منخفضة المستوى حيث تم تصميمه للتفاعل مباشرة مع بطاقة الرسومات. وبالتالي ، قد تتسبب الأجهزة ذات ذاكرة بطاقة الرسومات المنخفضة في مشكلات كبيرة في الأداء. بالإضافة إلى ذلك ، لتجنب البرمجة المعقدة ذات المستوى المنخفض ، يعد استخدام مكتبات WebGL المحددة مسبقًا مثل Three.js و Scene.js و GLGE إلزاميًا¹.
الاختلافات الرئيسية بين WebGL مقابل OpenGL
كلاهما خيارات شعبية في السوق. دعونا نناقش بعض الاختلافات الرئيسية:
- يعتمد WebGL على OpenGL ES الذي يفتقر إلى العديد من الميزات التي يمتلكها OpenGL العادي كما لو أنه يدعم تظليل الرأس والجزء فقط. يحتوي OpenGL على ميزات غير موجودة في WebGL مثل تظليل الأشكال الهندسية ، وتظليل التغطية بالفسيفساء ، وتظليل الحوسبة.
- يستخدم WebGL بشكل أساسي للمتصفحات. يحتاج برنامج OpenGL إلى برامج تشغيل أصلية وهو موجه بشكل أساسي لتثبيت البرنامج.
- يتم استخدام WebGL لتطبيقات الويب ويستخدم OpenGL للعديد من ألعاب الفيديو.
- WebGL أسهل لتعلم وتطوير التطبيقات. يمكن تعلم برنامج OpenGL بسهولة ، إذا كنت معتادًا على WebGL.
- في WebGL ، يمكن أن يكون له نسيج ثلاثي الأبعاد بمساعدة استخدام نسيج ثنائي الأبعاد. في OpenGL ، ليس مطلوبًا القيام به نظرًا لوجود العديد من الميزات مثل الهندسة والتظليل.
- في WebGL ، يُضطر لتعلم استخدام التظليل والمخازن المؤقتة من البداية. في OpenGL ، الأمر ليس كذلك.
- لدى WebGL منحنى تعليمي أقل لأنه يحتوي على ميزات أقل. لدى OpenGL منحنى تعليمي أكبر لأنه يحتوي على الكثير من الميزات بما في ذلك WebGL.
- يعتمد WebGL على OpenGL ES 2 وهو ليس OpenGL عاديًا. OpenGL ES هو مجموعة فرعية من OpenGL. OpenGL ES لديه قدرات أقل وهو أبسط للمستخدم. برنامج OpenGL لديه الكثير من القدرات ويصعب استخدامه.
يتم دعم WebGL على نطاق واسع من قبل المتصفحات الحديثة:
متصفحات سطح المكتب:
- جوجل كروم - تم تمكين WebGL 1.0 على جميع الأنظمة الأساسية التي تحتوي على بطاقة رسومات قادرة مع برامج تشغيل محدثة منذ الإصدار 9 ، الذي تم إصداره في فبراير 2011. بشكل افتراضي في نظام التشغيل Windows ، يستخدم Chrome عارض ANGLE (محرك طبقة الرسومات الأصلية تقريبًا) لترجمة OpenGL ES إلى Direct X 9.0c أو 11.0 ، والتي تتمتع بدعم أفضل للسائق. على نظامي Linux و Mac OS X ، يكون العارض الافتراضي OpenGL ، ولكن من الممكن أيضًا فرض OpenGL باعتباره العارض على Windows. منذ سبتمبر 2013 ، كان لدى Chrome أيضًا عارض Direct3D 11 أحدث ، والذي يتطلب بطاقة رسومات أحدث.
- موزيلا فايرفوكس - تم تمكين WebGL 1.0 على جميع الأنظمة الأساسية التي تحتوي على بطاقة رسومات قادرة مع برامج تشغيل محدثة منذ الإصدار 4.0. منذ 2013 ، يستخدم Firefox أيضًا DirectX على نظام Windows الأساسي عبر ANGLE.
- سفاري - تم تنفيذ Safari 6.0 والإصدارات الأحدث المثبتة على OS X Mountain Lion و Mac OS X Lion و Safari 5.1 على Mac OS X Snow Leopard لدعم WebGL 1.0 ، والذي تم تعطيله افتراضيًا قبل Safari 8.0. يتوفر في Safari الإصدار 12 (متوفر في macOS Mojave) دعمًا لـ WebGL 2.0 حاليًا كميزة "تجريبية".
- العمل - تم تطبيق WebGL 1.0 في Opera 11 و 12 ، على الرغم من أنه تم تعطيله افتراضيًا في عام 2014 ، يدعم Opera 43+ WebGL 2.0.
- إنترنت إكسبلورر - WebGL 1.0 مدعوم جزئيًا في Internet Explorer لقد فشل في البداية في غالبية اختبارات التوافق WebGL الرسمية ، لكن Microsoft أصدرت لاحقًا العديد من التحديثات. يمر أحدث محرك WebGL 0.94 حاليًا ~ 97٪ من اختبارات Khronos. يمكن أيضًا إضافة دعم WebGL يدويًا إلى الإصدارات السابقة من Internet Explorer باستخدام مكونات إضافية تابعة لجهات خارجية مثل IE WebGL.
- مايكروسوفت الحافة - يدعم الإصدار الثابت الأولي الإصدار 0.95 من WebGL (اسم السياق: "التجريبية WebGL") مع GLSL مفتوح المصدر إلى HLSL transpiler. الإصدار 10240+ يدعم WebGL 1.0 كما سبق. تم تخطيط WebGL 2.0 بأولوية متوسطة في الإصدارات المستقبلية.
متصفحات الجوال
- بلاك بيري 10 - يتوفر WebGL 1.0 لأجهزة BlackBerry منذ إصدار نظام التشغيل 10.00
- بلاك بيري بلاي بوك - يتوفر WebGL 1.0 عبر WebWorks والمتصفح في PlayBook OS 2.00
- متصفح أندرويد - غير مدعوم بشكل أساسي ، لكن مجموعة Sony Ericsson Xperia من الهواتف الذكية التي تعمل بنظام Android تتمتع بقدرات WebGL بعد ترقية البرامج الثابتة. تم تمكين WebGL أيضًا على الهواتف الذكية من سامسونج (تم التحقق منها على Galaxy SII (4.1.2) و Galaxy Note 8.0 (4.2)). مدعوم في Google Chrome الذي حل محل متصفح Android في العديد من الهواتف (ولكنه ليس متصفح Android قياسيًا جديدًا).
- إنترنت إكسبلورر - يتوفر WebGL 1.0 المسبق في Windows Phone 8.x (11+)
- فايرفوكس للجوال - يتوفر WebGL 1.0 لأجهزة Android و MeeGo منذ Firefox 4.
- جوجل كروم - يتوفر WebGL 1.0 لأجهزة Android منذ Google Chrome 25 ويتم تمكينه افتراضيًا منذ الإصدار 30.
- مايمو - في Nokia N900 ، يتوفر WebGL 1.0 في متصفح المخزون microB من تحديث البرامج الثابتة PR1.2 وما بعده.
- MeeGo - WebGL 1.0 غير مدعوم في متصفح الأسهم "ويب". ومع ذلك ، فهو متاح من خلال Firefox.
- مايكروسوفت الحافة - يتوفر WebGL 1.0 المسبق في Windows 10 Mobile.
- أوبرا موبايل - يدعم Opera Mobile 12 WebGL 1.0 (على Android فقط).
- سمكة الزعنفة الشراعية OS - WebGL 1.0 مدعوم في متصفح Sailfish الافتراضي.
- تايزن - WebGL 1.0 مدعوم.
- آيفون - يتوفر WebGL 1.0 لمتصفح Safari في iOS 8.
أداء
التقديم هو عملية توليد صورة من نموذج باستخدام برامج الكمبيوتر. في الرسومات ، يتم وصف مشهد افتراضي باستخدام معلومات مثل الهندسة ، وجهة النظر ، الملمس ، الإضاءة ، والتظليل ، والتي يتم تمريرها من خلال برنامج التقديم. سيكون إخراج برنامج العرض هذا صورة رقمية.
هناك نوعان من العرض -
- تقديم البرمجيات - تتم جميع حسابات التقديم بمساعدة وحدة المعالجة المركزية.
- تقديم الأجهزة - يتم تنفيذ جميع العمليات الحسابية الرسومية بواسطة GPU (وحدة المعالجة الرسومية).
يمكن أن يتم التقديم محليا أو عن بعد. إذا كانت الصورة التي سيتم تقديمها معقدة للغاية ، فسيتم التقديم عن بُعد على خادم مخصص به ما يكفي من موارد الأجهزة المطلوبة لعرض المشاهد المعقدة. يطلق عليه أيضا التقديم على الخادم. يمكن أيضًا أن يتم العرض محليًا بواسطة وحدة المعالجة المركزية. يطلق عليه باسم التقديم على أساس العميل.
يتبع WebGL نهج عرض مستند إلى العميل لتقديم مشاهد ثلاثية الأبعاد. يتم تنفيذ جميع المعالجة المطلوبة للحصول على صورة محليًا باستخدام أجهزة رسومات العميل.
إعداد البيئة
ليست هناك حاجة لتعيين بيئة مختلفة لـ WebGL. المتصفحات التي تدعم WebGL لها إعداد مدمج خاص بها لـ WebGL.
تجربة عينات WebGL بنفسك: https://webglsamples.org/
