EmscriptenのOpenGLと純粋なWebGLと共存させる黒魔術

Emscripten Night!! #4 LTのスライド資料です

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1. EmscriptenのOpenGLと 純粋なWebGLと共存させる黒魔術 Emscripten Night !! #4
2. 自己紹介 うえした (@ueshita) 同人ゲームを作ります Emscripten好き Emscripten Night!! で 何回かLTやってます Effekseerのコントリビュータ
3. エフェクトツール Effekseer エフェクト作成編集ツール - パーティクルやリボン、リングの アニメーションを簡単に作れるツール。 - オープンソースで無料！ エフェクト実行ライブラリ - リアルタイムにアニメーションを計算してレンダリング - C++で実装されている - レンダラー： DirectX9,11, OpenGL2~, OpenGL ES 2.0~ - サウンド： XAudio2, OpenAL
4. OpenGLなライブラリをWebGLに Effekseerの実行ライブラリ(C++)をWebで動かしたい！ そうだEmscriptenを使おう！ OpenGL ES 2.0, OpenALがそのまま使える JavaScriptのWebGLフレームワークと共存したい Three.jsやGrimoire.js等 Webのいいところは活用したい 画像のロードはDOMのimgを使いたい libpngやlibjpegはリンクしたくない
5. OpenGLのWebGLと共存 普通のOpenGLアプリケーションの場合 OpenGL Contextを自分で作って描画する。 EGL(GLES)やWGL(win), AGL(mac), glut, glfw 等 WebGLの場合 CanvasからWebGLRenderingContextを取得して描画する。 WebGLとOpenGL(Emscripten)が共存するには WebGLRenderingContextを使用して、 JS側からOpenGLコンテキストを作成して描画する。
6. そしてEmscriptenの裏側へ… ( ˘⊖˘) 。o( OpenGLContextをJSから作成するにはどうしたら・・・ ) Emscriptenのソースコードを見よう！ 三┏( ^o^)┛ - /emscripten/1.37.9/src/library_egl.js - /emscripten/1.37.9/src/library_gl.js ( ◠‿◠ )☛ EGLのJS実装 - eglCreateContext: function(display, config, hmm, contextAttribs) - eglMakeCurrent: function(display, draw, read, context) Emscriptenはソースコードに全て書いてある！ ▂▅▇█▓▒░(’ω’)░▒▓█▇▅▂
7. EmscriptenのOpenGL ネイティブのOpenGLの仕組み グローバル空間にOpenGLのContextがおり、 ステート変更、ドロー等のコマンドをGPUに送る EmscriptenのOpenGLもだいたい同じ グローバル空間にOpenGLのContextがおり、 JSのWebGLRenderingContextとやりとりをする。 Application OpenGL Context GPU Driver WebGLContext GPU Driver glDrawArrays: function(mode, first, count) { GLctx.drawArrays(mode, first, count); }, Emscripten OpenGLの実装
8. WebGLRenderingContextを外部から渡す GL.registerContext(context, attributes)を呼べばOKらしい // CanvasのDOMを取得 var canvas = document.getElementById(“canvas”); // CanvasからWebGLRenderingContextを取得 var context = canvas.getContext(“webgl”); // EmscriptenのOpenGLにWebGLRenderingContextを渡す GL.registerContext(context, { majorVersion: “1”, minorVersion: “0”, // WebGLのバージョン enableExtensionsByDefault: true // GL拡張のAPIをONに });
9. WebGLとOpenGLの違い WebGLのオブジェクトは’Object’、OpenGLのオブジェクトは’GLuint’(数値) JavaScriptのObjectはEmscriptenメモリ空間に存在できない！ WebGL OpenGL Texture WebGLTexture GLuint Buffer WebGLBuffer GLuint Program WebGLProgram GLuint
10. テクスチャ読み込みの違い できればWebブラウザの画像ロード機能は使いたい・・・ var img = new Image(); // 画像ロード完了 img.onload = function() { // テクスチャを作成して画像を転送 var texture = gl.createTexture(); gl.bindTexture(gl.TEXTURE_2D, texture); gl.texImage2D(gl.TEXTURE_2D, 0, gl.RGBA, gl.RGBA, gl.UNSIGNED_BYTE, img); }; // ロード開始 img.src = “texture.png”; // 画像をロードする GLsizei width, height; void* imageData = LoadImage(“texture.png”, &width, &height); // 自作ロード関数 // テクスチャを作成して画像を転送 GLuint texture; glGenTextures(1, &texture); glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, texture); glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA, width, height, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, imageData); WebGL OpenGL
11. Emscriptenではどう扱っているのか library_gl.jsを見てみる - GLctx: WebGLRenderingContext - target: GL_TEXTURE_2D - texture: GLuint - GL.textures: WebGLTextureのArray（たぶん） glBindTexture: function(target, texture) { GLctx.bindTexture(target, texture ? GL.textures[texture] : null); }, // ↑↑↑
12. DOMのimgを使ったテクスチャロード関数 GLuint LoadTexture(const char* path) { // テクスチャをロードするCの関数 GLuint texture; glGenTextures(1, &texture); // (1) C側でテクスチャは作る EM_ASM_INT({ var img = new Image(); img.onload = function() { // (3) 画像ロード完了イベント GLctx.bindTexture(GLctx.TEXTURE_2D, GL.textures[$1]); GLctx.texImage2D(GLctx.TEXTURE_2D, 0, GLctx.RGBA, GLctx.RGBA, GLctx.UNSIGNED_BYTE, img); // (4) img指定ロード GLctx.bindTexture(GLctx.TEXTURE_2D, null); }; img.src = Pointer_stringify($0); // C文字列をJavaScript文字列に変換 }, path, texture); // (2) インラインJavaScriptに作成したテクスチャを渡す return texture; }
13. まとめ GL.registerContext(context, attributes) でOpenGL Contextは作れる (EGLいじるより簡単かも。各種イベントはハンドリングする必要あり) テクスチャはGL.texturesのArrayに存在している。GLuintはindex。 バッファはGL.buffers、シェーダプログラムはGL.programsにいた Emscriptenのソースコードはドキュメント 黒魔術はたのしい 参考Github: https://github.com/effekseer/EffekseerForWebGL