Что нового в WebGPU (Chrome 155–156)

Расширение fragment_depth в WGSL

При рендеринге с большим количеством геометрии оптимизация Early-Z – лучший друг разработчика. Они значительно повышают производительность, позволяя графическому процессору отбрасывать скрытые пиксели перед запуском ресурсоемких фрагментных шейдеров. Если растрированная глубина не проходит проверку, графический процессор полностью пропускает фрагментный шейдер, если у него нет других побочных эффектов.

Если вы хотите узнать, как аппаратное обеспечение обрабатывает это, у MJP есть отличная статья о том, когда необходимо отключить Early-Z.

Хотя манипулирование глубиной полезно, его выполнение во фрагментном шейдере сопряжено со скрытыми затратами. Запись в @builtin(frag_depth) внутри фрагментного шейдера обычно заставляет драйверы отключать эти оптимизации раннего Z-буфера для всего вызова отрисовки. Это происходит потому, что эвристика драйвера не может гарантировать, что рассчитанная шейдером глубина вывода соответствует глубине, интерполированной растеризатором.

Чтобы решить эту проблему, расширение WGSL fragment_depth позволяет указать имя режима глубины less или greater в @builtin(frag_depth), чтобы явно указать, как записанная глубина сравнивается с интерполированной глубиной, что позволяет графическому процессору безопасно применять ранние оптимизации Z.

Это расширение языка можно обнаружить в JavaScript с помощью navigator.gpu.wgslLanguageFeatures. Рекомендуется использовать директиву requires, чтобы сигнализировать о потенциальной непереносимости с помощью requires fragment_depth; в верхней части кода шейдера WGSL. Ознакомьтесь с примером ниже и намерением выпустить функцию.

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;
  }`,
});

Сжатие текстур не выровнено

Функция графического процессора texture-compression-unaligned позволяет создавать сжатые текстуры, размеры которых не кратны размеру блока (например, 4 x 4 для форматов BC, ETC2 и ASTC). Ранее WebGPU строго требовал, чтобы размеры текстур соответствовали этим границам блоков. Благодаря этому текстуры не нужно дополнять или масштабировать, чтобы они соответствовали выравниванию блоков, и сохраняется исходная точность сжатия без искажений. Подробнее о планах по выпуску…

Следующий фрагмент кода проверяет, поддерживает ли адаптер несжатое сжатие текстур, и, если оно доступно, запрашивает устройство с ним.

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"],
});

Большое спасибо внешнему участнику Игнасио Кастаньо (Ignacio Castaño) из spark.js за работу над этой функцией, спецификацией и CTS.

Цветовые пространства srgb-linear и display-p3-linear

Благодаря добавлению предопределенных цветовых пространств srgb-linear и display-p3-linear контекст холста WebGPU теперь может выполнять рендеринг непосредственно в линейных цветовых пространствах расширенного диапазона для поддержки дисплеев с широкой цветовой гаммой. В этих цветовых пространствах сохраняется линейная зависимость между значениями пикселей и физической яркостью. Это делает их идеальными для рендеринга физического света в играх, а также для задач пространственной обработки, таких как сглаживание, интерполяция и децимация. Ознакомьтесь с планом выпуска и примером Particles (HDR) PR #574.

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",
});

Дополнительный формат вершин snorm10-10-10-2

Формат вершин snorm10-10-10-2 – это упакованный 32-битный формат, содержащий четыре нормализованных значения со знаком: три 10-битных компонента (r, g, b) и один 2-битный (a). С помощью этого формата можно эффективно хранить атрибуты, например трехмерные нормальные векторы с дополнительным 2-битным скаляром или флагом выравнивания, экономя пропускную способность памяти. Подробности приведены в запросе на включение изменений 6491.

Поддержка f16 в Linux для NVIDIA

Необязательная функция shader-f16, которая обеспечивает поддержку 16-битных значений с плавающей запятой в WGSL, теперь поддерживается в Linux для последних версий драйверов графических процессоров NVIDIA. Подробнее о проблеме chromium:42251215…

Обновления Dawn

Теперь вы можете запрашивать LUID базового DXGIAdapter для определенного графического процессора, используя структуру WGPUAdapterPropertiesD3D. Подробнее о проблеме chromium:562849566…

Это лишь некоторые из основных моментов. Ознакомьтесь с полным списком коммитов.

Что нового в WebGPU

Список всего, что было рассмотрено в серии Что нового в WebGPU.

Chrome 155–156

Chrome 153–154

Chrome 151–152

Chrome 149–150

Chrome 147–148

Chrome 146

Chrome 145

Chrome 144

Chrome 143

Chrome 142

Chrome 141

Chrome 140

Chrome 139

Chrome 138

Chrome 137

Chrome 136

Chrome 135

Chrome 134

Chrome 133

Chrome 132

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