各位观众老爷们，欢迎来到今天的 WebGPU Ray Tracing 性能调优脱口秀（误）。今天咱们聊聊怎么用 WebGPU 搞定光线追踪，还必须得是带 BVH 加速的那种，最后再顺手调调性能。保证各位听完之后，以后面试再也不怕被问到 WebGPU 光追了！ 一、WebGPU 光追：Hello, World! 之后该干啥？ 首先，咱们得明确一点：WebGPU 本身并没有内置的光线追踪 API。所以，咱们得自己手动实现。这听起来吓人，但其实也就那么回事。核心思路就是： 光线生成 (Ray Generation)： 从摄像机发出光线，穿过屏幕上的每个像素。 场景相交测试 (Scene Intersection)： 检查光线是否与场景中的物体相交。 着色 (Shading)： 如果光线相交，根据材质属性和光照计算像素颜色。 最简单的光线追踪，那就是遍历场景中的每个三角形，看看光线是不是跟它相交。这效率嘛，懂得都懂，简直慢到姥姥家了。所以，我们需要 BVH (Bounding Volume Hierarchy) 这种神器来加速相交测试。 二、BVH：光追加速的秘密武器 BVH，简单来说，就是把 …
JS `WebGPU` `Render Passes` `Load/Store` 操作与 `Subpasses` 渲染优化
各位观众老爷们，掌声在哪里！欢迎来到今天的WebGPU技术脱口秀，我是你们的老朋友，代码界的郭德纲，今天咱们聊聊WebGPU的Render Passes，Load/Store操作，以及Subpasses渲染优化。保证各位听完，功力大增，Bug退散！ 开场白：Render Passes是什么鬼？ 首先，咱们要搞清楚什么是Render Passes。简单来说，Render Pass就像一个大舞台，你可以在上面安排各种演员（渲染管线），让他们表演各种节目（渲染操作）。每个节目都有自己的剧本（Shader），灯光（颜色附件），道具（深度/模板附件）等等。 更学术一点的说法，Render Pass定义了一组渲染操作，它指定了渲染目标（颜色附件，深度/模板附件）以及如何处理这些渲染目标的内容。 Render Passes的Load/Store操作：舞台剧的开场和谢幕 既然Render Pass是个舞台，那每个节目都有开场和谢幕。在WebGPU里，开场就是loadOp，谢幕就是storeOp。这两个操作决定了Render Pass开始前如何加载渲染目标的内容，以及Render Pass结束后如何保存 …
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JS `WebGPU` `Bind Group Layouts` 与 `Pipeline Layouts` 的效率影响
咳咳，各位观众老爷们，晚上好！我是你们的老朋友，今晚就来跟大家唠唠WebGPU里那些个“Layouts”的事儿，也就是Bind Group Layouts和Pipeline Layouts，看看它们到底怎么影响性能。 开场白：Layouts，WebGPU的“排兵布阵” 在WebGPU的世界里，数据要给Shader用，得先安排好。想象一下，Shader就像战场上的将军，Bind Group Layouts和Pipeline Layouts就是将军手里的兵力部署图。它们告诉WebGPU，哪些资源（比如纹理、uniform buffer）以什么样的方式、在哪个位置提供给Shader。如果部署得当，将军就能指挥若定，战无不胜；部署失误，轻则效率低下，重则直接卡壳。 第一幕：Bind Group Layouts，资源的“身份证” Bind Group Layouts，顾名思义，是定义Bind Group的“布局”。Bind Group可以理解为Shader需要的一组资源的集合。而Bind Group Layout就像是给这组资源颁发的“身份证”，它描述了这组资源里面都有啥，以及Shader怎么用 …
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JS `WebGPU Compute Shaders` `Workgroup Memory` 与 `Global Memory` 优化
咳咳，各位听众朋友们，大家好！今天咱们来聊点硬核的，关于WebGPU里Compute Shaders的优化，特别是Workgroup Memory和Global Memory这俩兄弟。这俩货用好了，能让你的Compute Shader跑得飞起，用不好，那就是蜗牛爬，甚至直接原地爆炸。 咱们先来明确下概念，免得有人迷路。 什么是Compute Shader？ 简单来说，Compute Shader就是WebGPU里用来做通用计算的，它能利用GPU的并行能力，处理各种各样的计算任务，比如图像处理、物理模拟、机器学习等等。你可以把它想象成一个超级强大的计算器，只不过这个计算器有很多很多个小计算器同时工作。 什么是Workgroup Memory？ Workgroup Memory，也叫Local Memory，是每个Workgroup里的线程共享的内存。它的特点是速度非常快，但是容量很小。你可以把它想象成一个每个小组内部的草稿纸，小组里的每个人都可以往上面写写画画，速度很快，但是地方不大。 什么是Global Memory？ Global Memory，也叫Device Memory，是所有 …
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JS `WebGPU` `Ray Tracing` (光线追踪) 的实现与性能挑战
各位靓仔靓女，晚上好！我是今晚的主讲人，很高兴能和大家一起聊聊 WebGPU 中的 Ray Tracing（光线追踪）。 今天咱们的主题是 “JS WebGPU Ray Tracing：实现与性能挑战”。 听到这个题目，是不是感觉有点 high-tech？ 别怕，咱们今天就把这玩意儿给它掰开了揉碎了，用最接地气的方式，让大家都能听明白，甚至能上手撸两行代码。 开场白：为啥要搞 WebGPU Ray Tracing？ 首先，咱们得明白一个问题：为啥要在 WebGPU 里面搞 Ray Tracing？ 答案很简单：因为它炫酷啊！ 开玩笑的，当然是因为它能带来更逼真的渲染效果。 传统的 rasterization (光栅化) 技术，虽然速度快，但模拟光照效果时，总是会遇到各种各样的问题，比如阴影不真实、反射不准确等等。 而 Ray Tracing 就不一样了，它通过模拟光线的传播路径，能够更真实地模拟光照效果，从而产生更加逼真的图像。 更重要的是，WebGPU 给了我们一个在 Web 上实现高性能图形渲染的机会。 以前在 Web 上搞复杂图形应用，那简直就是噩梦。 现在有了 WebGPU，我 …
JS `WebGPU` `Pipeline Layouts` 与 `Shader Modules` 的编译优化
各位观众老爷们，晚上好！今天咱们聊聊 WebGPU 里那些让人头大的东西，Pipeline Layouts 和 Shader Modules，顺带看看怎么让它们跑得更快一点。别担心，我会尽量说得接地气，让你们听了之后感觉自己也能去写 WebGPU 游戏引擎了（当然，只是感觉）。 开场白：WebGPU，性能优化的新战场 WebGPU 承诺给我们更强大的 GPU 控制力，这意味着更多的可能性，也意味着更多的优化空间。别看 WebGL 已经够折腾了，WebGPU 的优化才刚刚开始。Pipeline Layouts 和 Shader Modules 是 WebGPU 的核心，它们直接影响着渲染管线的效率。理解它们，并学会优化，是提升 WebGPU 性能的关键。 第一部分：Pipeline Layouts：数据传输的指挥官 Pipeline Layouts，顾名思义，就是用来描述渲染管线中数据是如何布局的。它定义了哪些资源（比如 uniform buffers, textures, samplers）会被 Shader 使用，以及这些资源在 GPU 内存中的排列方式。 1.1 为什么需要 Pip …
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JS `WebGPU` `Command Buffers` 与 `Command Encoders` 调度渲染指令
咳咳，大家好！今天咱们来聊聊 WebGPU 里的“指手画脚”大师——Command Buffers 和 Command Encoders，看看它们是如何调度渲染指令，让 GPU 这位“苦力”听话干活的。 一、WebGPU 的“剧本”：Command Buffers 想象一下，你想拍一部电影，首先得有个剧本。在 WebGPU 里，这个剧本就是 Command Buffer。它就像一张任务清单，里面记录了所有要执行的渲染指令，比如“画个三角形”、“改变颜色”、“应用纹理”等等。 Command Buffer 本身是一个“只读”的家伙。一旦你完成了剧本（也就是 Command Buffer 的录制），就不能再修改它了。这意味着，你的渲染指令必须一次性录制完成。 二、 “导演”：Command Encoder 有了剧本，还得有个导演来指导演员（GPU）如何表演。Command Encoder 就是这个导演。它负责将你的渲染指令“翻译”成 GPU 能理解的语言，并把这些指令写入 Command Buffer。 Command Encoder 提供了各种方法，让你能够录制不同类型的渲染指令，比如： …
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JS `WebGL` / `WebGPU` 的 `OffscreenCanvas` 离屏渲染性能优化
咳咳，各位观众老爷们，大家好！欢迎来到今天的“WebGL/WebGPU离屏渲染性能优化”专场。我是今天的讲师，大家可以叫我老司机。今天咱们不飙车，只飙性能！ 离屏渲染，听起来高大上，其实说白了就是把原本要在屏幕上绘制的东西，先画到一块“幕布”上，然后再把这块“幕布”贴到屏幕上。这块“幕布”就是OffscreenCanvas。 为什么要这么做呢？ 答案就是，为了性能！ 离屏渲染的必要性：屏幕上的负担 想象一下，你正在做一个游戏，画面里有成百上千个小怪兽在跑来跑去。如果每次都直接在屏幕上绘制这些怪兽，那浏览器的压力可就大了。它需要不停地计算每个怪兽的位置、颜色、大小等等，然后才能把它们画出来。这样一来，你的游戏肯定会卡顿，体验感极差。 这时候，离屏渲染就派上用场了。我们可以先把这些怪兽画到OffscreenCanvas上，然后再把整个OffscreenCanvas贴到屏幕上。这样一来，浏览器只需要绘制一次，就可以把所有的怪兽都显示出来，大大减轻了负担。 OffscreenCanvas：你的秘密武器 OffscreenCanvas是一个可以脱离屏幕渲染的Canvas API。 简单来说，它就 …
JS `WebGPU` `Binding Groups` 与 `Layouts`：资源绑定优化
好家伙，这要求，够直接！ 行，没问题！ 咱们这就开始这场关于 WebGPU Binding Groups 和 Layouts 的脱口秀… 哦不，技术讲座！ 开场白：各位观众，晚上好！ 欢迎大家来到“GPU 的小秘密：Binding Groups 和 Layouts 的那些事儿”专场。今天咱们不聊八卦，就聊聊 WebGPU 里面那些让 GPU 高效工作的幕后英雄。如果你觉得 GPU 只是个跑游戏的，那今天这场讲座之后，你会发现它还是个资源管理大师。 第一幕：Binding Groups 和 Layouts 是什么鬼？ 想象一下，你在厨房做饭，各种食材（数据）、锅碗瓢盆（资源）都需要摆放好，才能快速找到并使用。Binding Groups 和 Layouts 在 WebGPU 里就扮演着类似的角色。 Layouts (GPUBindGroupLayout)： 相当于厨房的设计图纸，规定了食材、锅碗瓢盆的摆放位置、类型和用途。它定义了 Binding Group 应该包含哪些资源，以及这些资源如何被 Shader 使用。你可以把它理解为 “资源布局的蓝图”。 Binding Groups ( …
JS `WebGPU` `Render Pipeline` 深度：顶点着色器、片段着色器与渲染状态
各位观众，大家好！今天咱们来聊聊 WebGPU 渲染管线里那些磨人的小妖精：顶点着色器、片段着色器，还有那些管东管西的渲染状态。准备好了吗？咱们这就开始！ 一、渲染管线：流水线上的艺术 WebGPU 的渲染管线，你可以把它想象成一条生产线，专门用来制造精美的画面。这条生产线上的每一个环节都至关重要，缺了谁都不行。 graph LR A[顶点数据] –> B(顶点着色器); B –> C{图元组装}; C –> D(光栅化); D –> E(片段着色器); E –> F(混合/测试); F –> G[帧缓冲区]; 简单解释一下： 顶点数据 (Vertex Data): 这是原材料，包含了构成物体的各个顶点的坐标、颜色、法线等等信息。 顶点着色器 (Vertex Shader): 这个环节负责处理顶点数据。比如，将顶点坐标从模型空间转换到裁剪空间，或者根据光照计算顶点的颜色。简单来说，它就是个“塑形师”，把原始的顶点数据按照我们的意愿进行改造。 图元组装 (Primitive Assembly): 把顶点连接成三角形、线段或点，构成基本的几何 …