WebGL peut transformer les développements frontaux, les jeux et les sites Web modernes en chefs-d'œuvre numériques. En dessinant des éléments vectoriels générés sur l'écran du navigateur à l'aide du GPU, WebGL crée des graphiques web interactifs et donc une expérience utilisateur. La qualité et la complexité des éléments visuels font que cet outil se distingue des autres méthodes telles que HTML ou CSS.
Le WebGL connaît une forte croissance et suscite un intérêt croissant ; cependant, on observe souvent un manque d'informations détaillées sur cette technologie. Révélons simplement toutes ses bases et la variété de cadres et de bibliothèques qu'elle peut fournir.
WebGL Fundamentals
Contrairement à une idée reçue, WebGL n'est pas une suite graphique. Il exploite plutôt le code pour dessiner des objets géométriques et le moteur GPU d'un client pour rastériser les objets graphiques sur un canevas HTML.Pour comprendre les bases de WebGL, il est utile de connaître la théorie de base des graphiques 3D et le flux de travail du rendu. Dans une scène 3D, chaque point est un sommet identifié par ses coordonnées x, y et z. Les sommets sont ensuite connectés pour former une image. Les sommets sont ensuite connectés pour former un groupe de formes triangulaires, appelées primitives. La source de lumière est appliquée pour créer l'apparence des ombres et de la profondeur. Les primitives sont ensuite tramées pour créer un graphique vectoriel 3D dans une projection d'un pixel 2D, ce qui amène le cerveau à voir un objet 3D sur un écran d'ordinateur 2D.
Il existe deux types de fonctions dans un code WebGL :
- vertex shaders
- fragment shaders
Ils sont appliqués pour indiquer à l'ordinateur comment dessiner les pixels à l'écran. Bien que le code principal du programme soit écrit en JavaScript, les shaders utilisent le langage GL Shader, qui ressemble beaucoup à C/C++.Un vertex shader calcule les coordonnées des sommets, et le fragment shader est chargé de calculer les couleurs des pixels. Le processus d'ombrage exige de l'ordinateur qu'il effectue des tonnes de calculs pour rendre les images de manière fluide. Il s'agit souvent d'une charge de travail trop importante pour que le CPU puisse la traiter. C'est pourquoi WebGL exploite les GPU pour distribuer les calculs plus efficacement.En substance, l'API WebGL consiste à personnaliser les états des shaders pour contrôler ce qui est dessiné sur les écrans des clients.Heureusement, il n'est pas nécessaire de créer des programmes manuellement pour commencer à ajouter des graphiques 3D à votre site Web. Vous pouvez utiliser des ressources telles que three.js, PlayCanvas ou l'option de construction WebGL d'Unity pour concevoir rapidement des expériences 3D sans grande connaissance de WebGL.Bibliothèques supplémentaires pour WebGL
Il existe une grande variété de frameworks et de bibliothèques WebGL que les développeurs web peuvent utiliser pour créer des produits web. Au lieu de réinventer la roue, l'application d'éléments préécrits peut considérablement accélérer le développement Web.
Faisons maintenant un rapide tour d'horizon de certaines des bibliothèques supplémentaires les plus populaires utilisées pour développer des applications avec WebGL.
Unity WebGL
Il s'agit probablement de la première bibliothèque que vous rencontrerez si vous recherchez des ressources pour le développement WebGL. Lors de la création de contenu dans une page Web, Unity WebGL permet aux développeurs Web de s'interfacer directement avec le moteur JavaScript du navigateur.De cette façon, tous les éléments de la page web peuvent communiquer entre eux. Unity WebGL fournit différentes méthodes pour le faire : appeler des fonctions Javascript ou C à partir de scripts Unity, ou même envoyer des données au script Unity à partir du JavaScript du navigateur.Actuellement, le contenu Unity WebGL est pris en charge par la plupart des principaux navigateurs de bureau. Cependant, il n'est pas encore pris en charge par les appareils mobiles. Three.js
Three.js est une bibliothèque d'éléments JavaScript pré-écrits destinés spécifiquement à WebGL. La bibliothèque comprend une pléthore d'effets, d'objets, de caméras, de scènes, de matériaux, de shaders et d'autres utilitaires. Les manuels sont encore en cours d'élaboration, mais une vaste communauté de développeurs sur le web anime des forums et des discussions.Vous pouvez trouver son dépôt open-source sur Github. Babylon.js
Autre bibliothèque open-source disponible sur Github, Babylon.js est souvent décrite comme un moteur permettant d'afficher des graphiques 3D dans un navigateur. Son langage d'origine est Typescript, mais son code est interprété nativement par tous les navigateurs supportant WebGL et HTML5. Babylon.js a un large éventail d'applications, notamment les jeux, la visualisation de données criminelles, la mode, l'enseignement des soins de santé et l'entraînement militaire. PlayCanvas
Dédié spécifiquement aux jeux, PlayCanvas est un moteur 3D soutenu par une plateforme de développement propriétaire basée sur le cloud, qui permet aux équipes de développement web de modifier des projets web à partir de plusieurs ordinateurs en temps réel. Les fonctionnalités comprennent l'animation 3D, les simulations de physique des corps rigides et la conception sonore. Open-sourcé en 2014, le moteur dispose également d'un dépôt gratuit sur Github. AFrame
Ce framework est destiné au développement XR (expériences AR/VR et réalité mixte) et à l'affichage d'éléments 3D et VR dans un navigateur. AFrame est, essentiellement, un plugin VR, qui comporte une gamme de composants tels que des animations, des géométries, des curseurs, des contrôles, etc.Le code généré par AFrame peut fonctionner sur la plupart des casques VR populaires et peut également afficher des graphiques sur des appareils de bureau et mobiles. Cela fait d'AFrame une bibliothèque parfaite pour créer des jeux par navigateur capables de fonctionner sur n'importe quel appareil. Le dépôt gratuit est également disponible sur Github. Deck.gl
Utilisée principalement pour les visualisations de données géospatiales, Deck.gl est parfaite pour traiter de grands ensembles de données avec WebGL et créer des visualisations complexes basées sur les données d'analyse. Il s'intègre bien à React et donne d'excellents résultats lorsqu'il est utilisé en combinaison avec MapboxGL, créant des superpositions graphiques 2D ou 3D convaincantes par-dessus les cartes Mapbox. Vous pouvez utiliser le dépôt Github de Deck.gl pour créer des visualisations géospatiales WebGL. Le nombre total de bibliothèques WebGL supplémentaires dépasse 80, et les décrire toutes dépasse le cadre de cet article. Cependant, vous pouvez utiliser une liste exhaustive des bibliothèques présentées sur Openbase pour trouver celle qui conviendrait parfaitement à vos objectifs professionnels. Réflexions finales
Utilisé dans la conception Web 3D, les applications interactives, les jeux, les simulations physiques, la visualisation de données et les œuvres d'art, WebGL est considéré comme l'une des technologies innovantes permettant de créer des expériences utilisateur attrayantes et interactives. Créée par KhronosGroup, cette technologie est une descendante directe d'OpenGL ES, utilisée pour les visualisations 3D dans les jeux et la RV. WebGL est sans aucun doute la solution idéale si vous recherchez une compatibilité multiplateforme et multi-navigateur, une intégration avec HTML et une interaction transparente avec tous ses éléments.
L'équipe WORKINMETA.
Artciel rédiger par : Nicolas Prévost CEO WORKINMETA