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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 …

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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 ( …

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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 …

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JS `WebGPU Compute Shaders` 高级：通用 GPU 计算与数据并行

各位观众老爷，晚上好！今天咱们来聊聊 WebGPU 里的“重头戏”——Compute Shaders。别怕，虽然听起来高大上，但其实就是让你用显卡（GPU）来算各种各样的东西，不再局限于画三角形和贴图了。简单来说，就是让你的浏览器拥有了“超能力”！ WebGPU Compute Shaders：通用 GPU 计算与数据并行 咱们先来打个比方。想象一下，你有个特别复杂的数学题，让你一个个数着算，得算到猴年马月。但如果你有一大堆小弟（GPU核心），每个人帮你算一部分，是不是就快多了？Compute Shaders 就是让你把这些小弟组织起来，帮你解决问题的“指挥棒”。 1. 什么是 Compute Shaders？ Compute Shaders 是一种特殊的着色器程序，它不参与图形渲染管线，而是直接在 GPU 上执行通用计算任务。它的主要作用就是利用 GPU 的并行计算能力，加速各种算法和数据处理过程。 通用 GPU 计算 (GPGPU): 指的就是用 GPU 来做图形渲染以外的计算任务。 数据并行: 指的是把一个大的数据处理任务分成很多小的子任务，然后让 GPU 上的很多核心同时处理这 …

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JS `WebGPU Compute Shaders`：通用 GPU 计算与数据并行

各位观众老爷，大家好！今天咱们来聊聊WebGPU里的Compute Shaders，这玩意儿能让你在浏览器里玩转通用GPU计算，搞搞数据并行，听起来是不是有点兴奋？别怕，咱们用人话把它掰开了揉碎了，保证你听完能上手写代码。 一、 啥是Compute Shader？它能干啥？ 首先，得明白啥是Shader。简单来说，Shader就是一段运行在GPU上的小程序。以前我们主要用Vertex Shader和Fragment Shader来渲染3D图形，控制顶点位置和像素颜色。但是！GPU的强大计算能力不仅仅能用来画画，还能干很多别的事情。于是，Compute Shader就应运而生了。 Compute Shader 就像一个通用的计算引擎，你可以往里面扔数据，告诉它你要做什么计算，然后它会把结果给你吐出来。它最大的特点就是并行计算，可以将一个大的计算任务分解成很多小的任务，同时在GPU的多个核心上执行，大大提高计算效率。 那么，Compute Shader能干啥呢？ 图像处理： 比如图像模糊、锐化、色彩校正等等，这些操作都可以并行处理每个像素，速度飞快。 物理模拟： 模拟粒子运动、流体流动、碰 …

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JS `WebGL` / `WebGPU` 的渲染管道优化与性能瓶颈

各位观众老爷们，晚上好！我是今天的主讲人，咱们今天唠唠嗑，聊聊WebGL/WebGPU的渲染管道优化和性能瓶颈，看看怎么让咱们的网页游戏或者3D应用跑得更丝滑。 开场白：别让你的GPU哭泣 想象一下，你的GPU就像一个辛勤的工人，每天都在帮你处理各种复杂的计算。但如果你的渲染管道设计得不好，就像让这个工人搬砖的时候还带着脚镣，那性能肯定上不去。所以，优化渲染管道，就是给你的GPU松绑，让它跑得更快。 第一部分：WebGL渲染管道概览 咱们先来简单回顾一下WebGL的渲染管道，它就像一个流水线，每个环节都会对数据进行处理： 顶点数据 (Vertex Data): 这是所有东西的起点，包含顶点的位置、颜色、法线等信息。 顶点着色器 (Vertex Shader): 负责处理顶点数据，通常进行坐标变换、光照计算等。 图元装配 (Primitive Assembly): 将顶点数据组合成三角形、线段等图元。 光栅化 (Rasterization): 将图元转换为屏幕上的像素片段。 片段着色器 (Fragment Shader): 负责处理每个像素片段的颜色、深度等信息。 测试与混合 (Test …

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JS WebGPU：下一代图形 API 与 GPU 计算

各位观众老爷们，大家好！ 今天咱们来聊聊 WebGPU，这玩意儿可不是什么新鲜出炉的小点心，而是一道未来大餐的主菜！ WebGPU 的威力，简单来说，就是让你的浏览器也能像游戏引擎一样，直接跟显卡“勾搭”上，玩转各种炫酷的图形效果和高性能计算。 准备好了吗？Let’s dive in! 一、WebGPU 是个啥？为啥我们需要它？ 先说说 WebGL，这货也算是个老前辈了，它让 Web 能够渲染 3D 图形，但它基于 OpenGL ES，这货毕竟是为嵌入式设备设计的，有些地方就显得力不从心了，比如： 性能瓶颈： OpenGL 的 API 比较底层，浏览器需要做很多额外的转换和校验，效率不高。 API 过时： 有些 OpenGL 的特性已经过时，不能充分利用现代 GPU 的能力。 缺乏现代特性： 比如计算着色器，这玩意儿在 GPU 上做通用计算（GPGPU）可是个神器，WebGL 支持得不太好。 WebGPU 就是为了解决这些问题而生的。它是一个新的、现代的图形 API，主要目标是： 更高的性能： 接近原生应用的性能，能更好地利用 GPU 的并行计算能力。 更现代的 API： …

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JS `WebGPU`：浏览器端的 GPU 计算与渲染引擎深度

各位观众老爷，大家好！今天咱们不聊风花雪月，聊点硬核的——WebGPU！这玩意儿可是浏览器里 GPU 计算和渲染的新宠，用好了，能让你的网页像打了鸡血一样，飞起来！准备好了吗？开车啦！ 第一章：WebGPU是何方神圣？ 先来个灵魂拷问：你真的了解WebGL吗？WebGL虽然让浏览器能用GPU，但它本质上是对OpenGL ES 3.0的封装，API比较底层，用起来繁琐，而且性能优化空间有限。WebGPU就是来解决这些问题的！ WebGPU是W3C制定的一套新的Web API，它旨在： 更现代、更高效： 借鉴了Vulkan、Metal、DirectX 12等现代图形API的设计思想，提供了更低的硬件抽象层，减少了CPU的开销。 更强大的计算能力： 不仅仅是图形渲染，WebGPU也能进行通用计算（GPGPU），比如图像处理、机器学习等等。 跨平台兼容性： 目标是在不同的操作系统和浏览器上提供一致的体验。 安全性： 在设计上考虑了安全性，避免了WebGL的一些安全隐患。 简单来说，WebGPU就是WebGL的升级版，性能更强，功能更多，用起来也更舒服。 第二章：WebGPU的那些“零件” We …

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HTML5 `WebGPU`：替代 WebGL 的下一代图形 API 与计算能力

WebGPU：WebGL 的青春版？不，这是通往未来图形世界的传送门 “WebGL 慢死了！” 如果你曾经用 WebGL 做过稍微复杂一点的图形应用，这句话可能已经在你的心里默默呐喊过无数次了。没错，虽然 WebGL 让浏览器也能拥有强大的图形渲染能力，但它那老旧的 API、捉摸不定的性能优化，以及对现代 GPU 功能的束手束脚，都让人觉得它更像是一位上了年纪的老爷爷，而不是一位身手矫健的超级英雄。 现在，好消息来了！WebGPU，这位 WebGL 的“青春版”，正带着全新的力量和更加现代的设计理念，向我们走来。它承诺更高的性能、更灵活的计算能力，以及更友好的开发者体验。 那么，WebGPU 到底是什么？它又将如何改变我们使用 Web 技术的方式呢？让我们一起踏上这段探索之旅，揭开 WebGPU 的神秘面纱。 WebGL 的“中年危机”：我们为何需要 WebGPU？ 要理解 WebGPU 的意义，我们首先要了解 WebGL 的局限性。 WebGL 本质上是 OpenGL ES 2.0 的 Web 版本，这是一种诞生于移动设备时代的图形 API。 虽然它在当时非常出色，但随着 GPU 技 …

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