מה חדש ב-WebGPU (גרסה 131 של Chrome)

François Beaufort

מרחקי קליפים ב-WGSL

מרחקי חיתוך מאפשרים לכם להגביל את נפח החיתוך של פרימיטיבים באמצעות חצי-מרחבים שהוגדרו על ידי המשתמש בפלט של שלב הקודקוד. הגדרת מישורי חיתוך משלכם מאפשרת לכם לשלוט טוב יותר במה שמוצג בסצנות WebGPU. הטכניקה הזו שימושית במיוחד באפליקציות כמו תוכנת CAD, שבהן שליטה מדויקת בוויזואליזציה היא חיונית.

כשהתכונה "clip-distances" זמינה ב-GPUAdapter, צריך לבקש GPUDevice עם התכונה הזו כדי לקבל תמיכה במרחקי קליפ ב-WGSL, ולהפעיל את התוסף הזה באופן מפורש בקוד WGSL באמצעות enable clip_distances;. אחרי ההפעלה, אפשר להשתמש במערך המובנה clip_distances ב-vertex shader. המערך הזה מכיל מרחקים למישור חיתוך שהוגדר על ידי המשתמש:

מרחק חיתוך של 0 מציין שהקודקוד נמצא במישור.
מרחק חיובי מציין שהקודקוד נמצא בתוך חצי המרחב של הקליפ (הצד שרוצים לשמור).
מרחק שלילי מציין שהקודקוד נמצא מחוץ למחצית המרחב של הקליפ (הצד שרוצים להשליך).

אפשר לעיין בקטע הקוד הבא, ברשומת ה-chromestatus ובבעיה מספר 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...

‪GPUCanvasContext getConfiguration()

אחרי שמפעילים את GPUCanvasContext configure() עם מילון הגדרות, אפשר להשתמש בשיטה GPUCanvasContext getConfiguration() כדי לבדוק את ההגדרות של הקשר של Canvas. הוא כולל את device,‏ format,‏ usage,‏ viewFormats,‏ colorSpace,‏ toneMapping ו-alphaMode משתמשים. התכונה הזו שימושית למשימות כמו בדיקה אם הדפדפן תומך ב-HDR canvas, כמו שמוצג בדוגמה של חלקיקים (HDR). אפשר לעיין בקטע הקוד הבא, ברשומת ה-chromestatus ובבעיה מספר 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.
}

לטיפוסים פרימיטיביים של נקודות וקווים אסור שתהיה הטיית עומק

כפי שהודענו בעבר, במפרט WebGPU מוגדרת עכשיו שגיאת אימות אם מגדירים את depthBias, ‏ depthBiasSlopeScale ו-depthBiasClamp לערך שאינו אפס, כשסוג הטופולוגיה של צינור עיבוד נתונים הוא קו או נקודה. מידע נוסף

פונקציות מובנות לסריקה מסכמת של תת קבוצות

במסגרת הניסוי בנושא תתי-קבוצות, נוספו הפונקציות המובנות הבאות של תתי-קבוצות בבעיה מספר 361330160:

‫subgroupInclusiveAdd(value): מחזירה את הסכום של כל ההפעלות הפעילות value של הסריקה המסכמת בתת-הקבוצה.
‫subgroupInclusiveMul(value): מחזירה את מכפלת הסריקה המצטברת של כל ההפעלות הפעילות values בתת-הקבוצה.

תמיכה ניסיונית בציור עקיף מרובה

התכונה multi-draw indirect GPU מאפשרת להנפיק כמה קריאות לציור באמצעות פקודת GPU אחת. האפשרות הזו שימושית במיוחד במצבים שבהם צריך לעבד מספר גדול של אובייקטים, כמו מערכות חלקיקים, יצירת מופעים וסצנות גדולות. השיטות drawIndirect() ו-drawIndexedIndirect() GPURenderPassEncoder יכולות להנפיק רק בקשה להזזת פריט גרפי (draw call) אחת בכל פעם מאזור מסוים של מאגר נתונים זמני GPU.

עד שהתכונה הניסיונית הזו תהפוך לתקן, צריך להפעיל את התכונה הניסיונית Unsafe WebGPU Support בכתובת chrome://flags/#enable-unsafe-webgpu כדי שהיא תהיה זמינה ב-Chrome.

אם התכונה הלא סטנדרטית של GPU זמינה ב-GPUAdapter, מבקשים GPUDevice עם התכונה הזו."chromium-experimental-multi-draw-indirect" לאחר מכן יוצרים GPUBuffer עם GPUBufferUsage.INDIRECT usage כדי לאחסן את קריאות הציור. אפשר להשתמש בו מאוחר יותר בשיטות החדשות של multiDrawIndirect() ו-multiDrawIndexedIndirect() GPURenderPassEncoder כדי להנפיק קריאות לציור בתוך מעבר רינדור. אפשר לעיין בקטע הקוד הבא ובבעיה מספר 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();

אפשרות קימפול "מתימטיקה בלבד" של מודול תוכנת הצללה (shader)

נוספה אפשרות בוליאנית strictMath למפתחים ל-GPUShaderModuleDescriptor, שמאפשרת להפעיל או להשבית מתמטיקה מדויקת במהלך קומפילציה של מודול Shader. היא זמינה מאחורי הדגל WebGPU Developer Features (תכונות למפתחים של WebGPU) בכתובת chrome://flags/#enable-webgpu-developer-features, כלומר זו תכונה שמיועדת לשימוש רק במהלך הפיתוח. מידע נוסף

האפשרות הזו נתמכת כרגע ב-Metal וב-Direct3D. כשמשביתים את המתמטיקה המחמירה, הקומפיילר עשוי לבצע אופטימיזציה של ההצללות על ידי:

הפונקציה מתעלמת מהאפשרות של ערכי NaN ואינסוף.
התייחסות ל-0 כאל +0.
החלפת פעולת החילוק בפעולת כפל מהירה יותר במספר ההופכי.
סידור מחדש של פעולות על סמך תכונות אסוציאטיביות ודיסטריבוטיביות.

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 });

הסרת השיטה requestAdapterInfo()‎ של GPUAdapter

השיטה האסינכרונית requestAdapterInfo() של GPUAdapter מיותרת, כי אפשר כבר לקבל את GPUAdapterInfo באופן סינכרוני באמצעות המאפיין info של GPUAdapter. לכן, השיטה הלא סטנדרטית requestAdapterInfo() של GPUAdapter הוסרה. מידע נוסף על כוונת ההסרה

עדכונים של Dawn

קובץ ההפעלה tint_benchmark מודד את העלות של תרגום שיידרים מ-WGSL לכל שפת קצה עורפי. מידע נוסף זמין במאמרי העזרה.

המידע הזה כולל רק נקודות עיקריות. רשימה מלאה של קומיטים