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WebGPU の新機能（Chrome 155 ～ 156）

WGSL fragment_depth 拡張機能

ジオメトリを多用するレンダリングパスでは、早期 Z 最適化が開発者の強い味方になります。GPU が高コストのフラグメントシェーダーを実行する前に隠れたピクセルを破棄できるようにすることで、パフォーマンスを大幅に向上させます。ラスタライズされた深度が深度テストに失敗した場合、シェーダーに他の副作用がない限り、GPU はフラグメントシェーダーを完全にスキップします。

ハードウェアがこの処理をどのように行うかについて詳しく知りたい場合は、MJP の優れた記事「Early-Z を無効にする必要があるのはいつか？」をご覧ください。

カスタム深度操作は便利ですが、フラグメントシェーダーで行うと、隠れたコストが発生します。フラグメントシェーダー内で @builtin(frag_depth) に書き込むと、通常、ドライバは描画呼び出し全体でこれらの早期 Z 最適化を無効にします。これは、ドライバヒューリスティクスでは、シェーダーで計算された出力深度がラスタライザーで補間された深度と一致することを保証できないためです。

このパフォーマンスの低下に対処するため、WGSL 拡張機能 fragment_depth を使用すると、@builtin(frag_depth) で less または greater の深度モード名を指定して、書き込まれた深度と補間された深度を比較する方法を明示的に指定できます。これにより、GPU は早期 Z 最適化を安全に適用できます。

この言語拡張機能は、JavaScript で navigator.gpu.wgslLanguageFeatures を使用して機能検出できます。WGSL シェーダーコードの先頭に requires-directive を使用して、requires fragment_depth; で移植性のない可能性があることを示すことをおすすめします。次の例と出荷の意向をご覧ください。

if (!navigator.gpu.wgslLanguageFeatures.has("fragment_depth")) {
  throw new Error(`WGSL fragment depth is not available`);
}

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

const shaderModule = device.createShaderModule({ code: `
  requires fragment_depth;

  @fragment
  fn main() -> @builtin(frag_depth, less) f32 {
    // Explicitly states that the output fragment depth is less than early-Z depth,
    // allowing the GPU to safely preserve early-Z optimizations.
    return 0.0f;
  }`,
});

テクスチャ圧縮の非整列

「texture-compression-unaligned」GPU 機能を使用すると、ブロックサイズ（BC、ETC2、ASTC 形式の場合は 4x4 など）の整数倍ではないディメンションの圧縮テクスチャを作成できます。以前は、WebGPU ではテクスチャサイズをこれらのブロック境界に厳密に合わせる必要がありました。この機能により、ブロックの配置に合わせてテクスチャをパディングしたりスケーリングしたりする必要がなくなり、スケーリングの歪みを発生させることなく、元の圧縮忠実度を維持できます。リリース予定をご覧ください。

次のコードスニペットは、アダプターがテクスチャ圧縮の非整列をサポートしているかどうかを確認し、サポートしている場合は、その機能を持つデバイスをリクエストします。

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

この機能を推進してくださった外部の貢献者である Ignacio Castaño 氏に感謝いたします。

srgb-linear と display-p3-linear の色空間

「srgb-linear」と「display-p3-linear」の事前定義された色空間が追加されたことで、WebGPU キャンバスコンテキストで拡張範囲のリニア色空間に直接レンダリングして、広色域ディスプレイをサポートできるようになりました。これらの色空間では、ピクセル値と物理輝度の間に線形関係が維持されます。このため、ゲームでの物理的な光のレンダリングや、アンチエイリアシング、補間、間引きなどの空間処理タスクに最適です。出荷の意向と Particles（HDR）のサンプル PR #574 をご覧ください。

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

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

context.configure({
  device,
  format: "rgba16float",
  colorSpace: "display-p3-linear",
});

追加の snorm10-10-10-2 頂点形式

「snorm10-10-10-2」頂点形式は、4 つの符号付き正規化値を保持するパックされた 32 ビット形式です。3 つの 10 ビットコンポーネント（r, g, b）と 1 つの 2 ビットコンポーネント（a）が含まれます。この形式を使用すると、メモリ帯域幅を節約しながら、3D 法線ベクトルと 2 ビットのスカラーやアライメントフラグなどの属性を効率的に保存できます。仕様 PR 6491 をご覧ください。

NVIDIA の Linux での f16 のサポート

WGSL で 16 ビット浮動小数点値のサポートを提供するオプションの「shader-f16」機能が、最近の NVIDIA GPU ドライバの Linux でサポートされるようになりました。問題 chromium:42251215 をご覧ください。

Dawn のアップデート

WGPUAdapterPropertiesD3D 構造体を使用して、特定の GPU アダプターの基盤となる DXGIAdapter の LUID をクエリできるようになりました。問題 chromium:562849566 を参照してください。

主なハイライトは次のとおりです。コミットの完全なリストをご覧ください。