Novidades da WebGPU (Chrome 131)

François Beaufort
François Beaufort
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Cortar distâncias em WGSL

As distâncias de corte permitem restringir o volume de corte das primitivas com semiespaços definidos pelo usuário na saída da etapa de vértice. Definir seus próprios planos de recorte oferece mais controle sobre o que fica visível nas suas cenas da WebGPU. Essa técnica é particularmente útil para aplicativos como softwares de CAD, em que o controle preciso sobre a visualização é crucial.

Quando o recurso "clip-distances" estiver disponível em um GPUAdapter, solicite um GPUDevice com esse recurso para receber suporte a distâncias de clipe no WGSL e ative explicitamente essa extensão no código do WGSL com enable clip_distances;. Depois de ativar, você pode usar a matriz integrada clip_distances no seu sombreador de vértice. Essa matriz contém distâncias para um plano de corte definido pelo usuário:

  • Uma distância de corte de 0 significa que o vértice está no plano.
  • Uma distância positiva significa que o vértice está dentro do semiespaço do clipe (o lado que você quer manter).
  • Uma distância negativa significa que o vértice está fora do semiespaço de corte (o lado que você quer descartar).

Consulte o snippet a seguir, a entrada do chromestatus e o problema 358408571.

const adapter = await navigator.gpu.requestAdapter();
if (!adapter.features.has("clip-distances")) {
  throw new Error("Clip distances support is not available");
}
// Explicitly request clip distances support.
const device = await adapter.requestDevice({
  requiredFeatures: ["clip-distances"],
});

const vertexShaderModule = device.createShaderModule({ code: `
  enable clip_distances;

  struct VertexOut {
    @builtin(clip_distances) my_clip_distances : array<f32, 1>,
    @builtin(position) my_position : vec4f,
  }
  @vertex fn main() -> VertexOut {
    var output : VertexOut;
    output.my_clip_distances[0] = 1;
    output.my_position = vec4f(0, 0, 0, 1);
    return output;
  }
`,
});

// Send the appropriate commands to the GPU...

getConfiguration() do GPUCanvasContext

Depois que o configure() do GPUCanvasContext for chamado com um dicionário de configuração, o método getConfiguration() do GPUCanvasContext vai permitir que você verifique a configuração do contexto da tela. Ele inclui os membros device, format, usage, viewFormats, colorSpace, toneMapping e alphaMode. Isso é útil para tarefas como verificar se o navegador oferece suporte à tela HDR, como mostrado no exemplo Particles (HDR). Consulte o snippet a seguir, a entrada do chromestatus e o problema 370109829.

const adapter = await navigator.gpu.requestAdapter();
const device = await adapter.requestDevice();

const canvas = document.querySelector("canvas");
const context = canvas.getContext("webgpu");

// Configure the canvas for HDR.
context.configure({
  device,
  format: "rgba16float",
  toneMapping: { mode: "extended" },
});

const configuration = context.getConfiguration();
if (configuration.toneMapping.mode === "extended") {
  // The browser supports HDR canvas.
  // Warning! The user still needs a HDR display to enjoy HDR content.
}

As primitivas de ponto e linha não podem ter viés de profundidade

Como anunciado anteriormente, a especificação da WebGPU agora considera um erro de validação a definição de depthBias, depthBiasSlopeScale e depthBiasClamp como um valor diferente de zero quando a topologia de um pipeline de renderização é um tipo de linha ou ponto. Consulte o problema 352567424.

Verificação de funções integradas para subgrupos

Como parte da experimentação de subgrupos, as seguintes funções integradas de subgrupo foram adicionadas na edição 361330160:

  • subgroupInclusiveAdd(value): retorna a soma da verificação inclusiva de todas as invocações value ativas no subgrupo.
  • subgroupInclusiveMul(value): retorna a multiplicação de verificação inclusiva de todas as invocações value ativas no subgrupo.

Suporte experimental para multi-draw indireto

O recurso de GPU indireta de vários desenhos permite emitir várias chamadas de desenho com um único comando de GPU. Isso é útil principalmente em situações em que um grande número de objetos precisa ser renderizado, como sistemas de partículas, instanciação e cenas grandes. Os métodos drawIndirect() e drawIndexedIndirect() do GPURenderPassEncoder só podem emitir uma única chamada de renderização por vez em uma determinada região de um buffer de GPU.

Até que esse recurso experimental seja padronizado, ative a flag "Unsafe WebGPU Support" em chrome://flags/#enable-unsafe-webgpu para disponibilizá-lo no Chrome.

Com o recurso de GPU não padrão "chromium-experimental-multi-draw-indirect" disponível em um GPUAdapter, solicite um GPUDevice com esse recurso. Em seguida, crie um GPUBuffer com o uso de GPUBufferUsage.INDIRECT para armazenar as chamadas de exibição. Você pode usá-lo mais tarde nos novos métodos multiDrawIndirect() e multiDrawIndexedIndirect() do GPURenderPassEncoder para emitir chamadas de renderização dentro de um render pass. Consulte o snippet a seguir e o problema 356461286.

const adapter = await navigator.gpu.requestAdapter();
if (!adapter.features.has("chromium-experimental-multi-draw-indirect")) {
  throw new Error("Experimental multi-draw indirect support is not available");
}
// Explicitly request experimental multi-draw indirect support.
const device = await adapter.requestDevice({
  requiredFeatures: ["chromium-experimental-multi-draw-indirect"],
});

// Draw call have vertexCount, instanceCount, firstVertex, and firstInstance parameters.
const drawData = new Uint32Array([
  3, 1, 0, 0, // First draw call
  3, 1, 3, 0, // Second draw call
]);
// Create a buffer to store the draw calls.
const drawBuffer = device.createBuffer({
  size: drawData.byteLength,
  usage: GPUBufferUsage.INDIRECT | GPUBufferUsage.COPY_DST,
});
device.queue.writeBuffer(drawBuffer, 0, drawData);

// Create a render pipeline, a vertex buffer, and a render pass encoder...

// Inside a render pass, issue the draw calls.
myPassEncoder.setPipeline(myPipeline);
myPassEncoder.setVertexBuffer(0, myVertexBuffer);
myPassEncoder.multiDrawIndirect(drawBuffer, /*offset=*/ 0, /*maxDrawCount=*/ 2);
myPassEncoder.end();

Opção de compilação do módulo de sombreador com matemática rigorosa

Uma opção de desenvolvedor booleana strictMath foi adicionada ao GPUShaderModuleDescriptor para permitir ativar ou desativar a matemática estrita durante a compilação do módulo de sombreador. Ele está disponível atrás da flag "WebGPU Developer Features" em chrome://flags/#enable-webgpu-developer-features, o que significa que é um recurso destinado apenas ao uso durante o desenvolvimento. Consulte o problema 42241455.

No momento, essa opção tem suporte no Metal e no Direct3D. Quando a matemática rigorosa está desativada, o compilador pode otimizar seus sombreadores:

  • Ignorando a possibilidade de valores NaN e Infinity.
  • O -0 foi tratado como +0.
  • A divisão foi substituída por uma multiplicação mais rápida pelo recíproco.
  • Reorganizar operações com base em propriedades associativas e distributivas.
const adapter = await navigator.gpu.requestAdapter();
const device = await adapter.requestDevice();

const code = `
  // Examines the bit pattern of the floating-point number to
  // determine if it represents a NaN according to the IEEE 754 standard.
  fn isNan(x : f32) -> bool {
    bool ones_exp = (bitcast<u32>(x) & 0x7f8) == 0x7f8;
    bool non_zero_sig = (bitcast<u32>(x) & 0x7ffff) != 0;
    return ones_exp && non_zero_sig;
  }
  // ...
`;

// Enable strict math during shader compilation.
const shaderModule = device.createShaderModule({ code, strictMath: true });

O método requestAdapterInfo() do GPUAdapter foi removido

O método assíncrono requestAdapterInfo() do GPUAdapter é redundante, já que você já pode receber o GPUAdapterInfo de forma síncrona usando o atributo info do GPUAdapter. Portanto, o método requestAdapterInfo() não padrão do GPUAdapter foi removido. Consulte a intent de remoção.

Atualizações do Dawn

O executável tint_benchmark mede o custo da tradução de shaders do WGSL para cada linguagem de back-end. Confira a nova documentação para saber mais.

Isso abrange apenas alguns dos principais destaques. Confira a lista completa de confirmações.

Novidades na WebGPU

Uma lista de tudo o que foi abordado na série O que há de novo na WebGPU.

Chrome 131

Chrome 130

Chrome 129

Chrome 128

Chrome 127

Chrome 126

Chrome 125

Chrome 124

Chrome 123

Chrome 122

Chrome 121

Chrome 120

Chrome 119

Chrome 118

Chrome 117

Chrome 116

Chrome 115

Chrome 114

Chrome 113