Novidades da WebGPU (Chrome 131)

François Beaufort
François Beaufort
GitHub

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 da 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 até um plano de clipe 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 meio espaço de corte (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...

GPUCanvasContext getConfiguration()

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 é compatível com a tela HDR, conforme mostrado no exemplo de Partículas (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.

Compatibilidade experimental com o recurso indireto para vários desenhos

O recurso de GPU indireta de vários desenhos permite emitir várias chamadas de desenho com um único comando de GPU. Isso é particularmente útil em situações em que um grande número de objetos precisa ser renderizado, como sistemas de partículas, cenários e cenas grandes. Os métodos GPURenderPassEncoder drawIndirect() e drawIndexedIndirect() só podem emitir uma única chamada de desenho por vez de 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 depois nos novos métodos GPURenderPassEncoder multiDrawIndirect() e multiDrawIndexedIndirect() para emitir chamadas de desenho dentro de uma passagem de renderização. 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 sinalização "Recursos do desenvolvedor da WebGPU" em chrome://flags/#enable-webgpu-developer-features, o que significa que é um recurso destinado apenas para uso durante o desenvolvimento. Consulte o problema 42241455.

No momento, essa opção tem suporte no Metal e no Direct3D. Quando a matemática estrita é desativada, o compilador pode otimizar os sombreadores da seguinte forma:

  • 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 });

Remoção do requestAdapterInfo() de GPUAdapter

O método assíncrono requestAdapterInfo() do GPUAdapter é redundante, porque você já pode receber GPUAdapterInfo de forma síncrona usando o atributo info 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