WebGL实战精讲视频课程-基础篇

本课程面向零基础或具备少量前端基础，希望入门 WebGL 图形开发的学习者，通过 “理论剖析 + 实战编码” 的教学模式，从基础程序搭建到三维场景开发，系统覆盖 WebGL 核心技术，帮助学习者掌握浏览器端 3D 图形渲染的基础逻辑，具备独立开发简单 3D 可视化效果（如模型渲染、交互控制、特效实现）的能力，为后续 WebGL 进阶开发（如游戏、可视化项目）奠定核心基础。

课程核心内容

WebGL 入门与基础图形绘制

入门引导与基础程序：免费课时 1 以 “Hello WebGL” 为起点，演示第一个 WebGL 程序的搭建流程（如 Canvas 元素创建、WebGL 上下文获取、着色器编译链接），帮助学习者建立 WebGL 开发的基础认知；课时 2 通过绘制三角形，深入分析 WebGL 程序的核心组成（顶点数据定义、着色器逻辑、渲染流程），理解 3D 图形绘制的底层原理。

显卡资源与图元渲染：课时 3-5 聚焦显卡内容分配，分阶段讲解顶点缓冲区（VBO）的创建、数据绑定与使用（解决顶点数据高效传输问题），以及索引缓冲区（IBO）的应用（减少重复顶点数据，优化性能）；课时 8-9 介绍正交投影（解决 2D 图形在 3D 空间中的平行投影显示），课时 10 讲解 WebGL 基本图元（点、线、面）的定义与渲染方式，掌握不同形态图形的绘制逻辑。

着色器与纹理技术

着色器核心剖析：课时 6-7 分两课时深入讲解 Shader（着色器），包括顶点着色器（处理顶点位置变换）与片元着色器（处理像素颜色计算）的语法规则、变量传递（attribute、uniform、varying）及逻辑编写，解决 3D 图形 “如何上色、如何变换” 的核心问题。

纹理贴图应用：课时 11-12 开启纹理贴图学习，从纹理图像加载、纹理对象创建、纹理参数配置（如过滤方式、环绕模式），到将纹理映射到 3D 物体表面，实现彩色图形渲染；课时 13 介绍点精灵技术（通过纹理实现粒子效果，如飘动的点），课时 14 讲解多纹理叠加（实现浮动云层等复杂纹理效果）；课时 20 学习贴图滤波（优化纹理缩放 / 拉伸时的显示效果）并实现贴图立方体，课时 21 介绍压缩纹理格式（减少纹理内存占用，提升加载速度），完善纹理技术体系。

三维空间与数学基础

三维投影与渲染管线：课时 15 讲解透视投影（模拟人眼视觉，实现三维空间的近大远小效果），帮助学习者从 2D 思维过渡到 3D 空间；课时 16 介绍渲染管线（GPU 图形卡的绘制流程，如顶点着色、图元装配、片元着色、深度测试），理解 WebGL 渲染的底层机制。

数学与坐标变换：课时 17-18 补充 WebGL 必备数学知识，包括三维向量（向量运算、向量点积 / 叉积）与矩阵（矩阵乘法、平移 / 旋转 / 缩放矩阵构造），为坐标变换提供数学支撑；课时 19 系统讲解三维坐标变换（模型矩阵、观察矩阵、投影矩阵、视口变换），掌握物体在 3D 空间中的位置、视角、显示范围的控制逻辑；课时 22-23 通过键盘控制实例（实现 3D 物体的旋转、缩放、平移），深化模型矩阵的应用，理解复合变换（多变换叠加）的实现方式。

交互控制与特效实现

透明效果与离线渲染：课时 24 讲解混合技术（Blending），实现透明、半透明物体的渲染（如玻璃、烟雾效果）；课时 25-26 介绍帧缓冲对象（FBO），通过实现 “画中画” 效果，理解离线渲染（渲染到纹理而非屏幕）的应用场景。

用户交互与摄像机控制：课时 27 实现鼠标控制场景（如拖拽旋转视角），课时 28 学习射线检测技术（实现三维物体的拾取选择，如点击选中特定模型）；课时 29-34 聚焦摄像机控制，依次实现第一人称摄像机（模拟第一人称视角移动、旋转）与第三人称摄像机（围绕目标物体旋转、跟随移动），掌握 3D 场景中 “如何看” 的交互逻辑。

光照与特效：课时 34-35 讲解光照技术，从平行光（如太阳光，方向均匀）到点光源（如灯泡，向四周发散），实现 3D 物体的光影效果，增强真实感；课时 40 补充高光效果（模拟物体表面反光），课时 42-43 实现粒子特效（如爆炸、流光溢彩），课时 44-45 介绍布告板技术（实现 2D 纹理始终面向摄像机，如树木、广告牌效果），丰富 3D 场景的视觉表现。

模型加载与场景管理

模型加载技术：课时 36 介绍 3D 模型的组成与常见格式（如 JSON、二进制格式），课时 37 演示 JSON 格式模型的加载与渲染，课时 38-39 讲解二进制模型文件的格式定义、数据解析与加载显示，解决外部 3D 模型在 WebGL 中的应用问题。

性能优化与场景管理：课时 41 介绍顶点数组对象（VAO），实现顶点数据与缓冲区的批量绑定，优化渲染性能；课时 46 讲解 WebGL 扩展的使用（如大规模绘制优化工具），提升复杂场景的渲染效率；课时 48-50 学习场景管理，包括节点树结构（管理场景中物体的层级关系）、包围盒计算（用于碰撞检测）、视锥剔除（过滤不可见物体，减少渲染量）；课时 51 实现天空盒子（模拟 3D 场景的天空背景），课时 52 介绍骨骼动画基础（Skin 技术，实现模型关节运动），完善场景开发能力。