轻量封装WebGPU渲染系统示例<20>- 美化一下元胞自动机(源码)

本文主要是介绍轻量封装WebGPU渲染系统示例<20>- 美化一下元胞自动机(源码),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

当前示例源码github地址:

https://github.com/vilyLei/voxwebgpu/blob/feature/rendering/src/voxgpu/sample/GameOfLifePretty.ts

系统特性:

1. 用户态与系统态隔离。

2. 高频调用与低频调用隔离。

3. 面向用户的易用性封装。

4. 渲染数据(内外部相关资源)和渲染机制分离。

5. 用户操作和渲染系统调度并行机制。

6. 数据/语义驱动。

7. 异步并行的场景/模型载入。

8. computing与rendering用法机制一致性。

        1). 构造过程一致性。

        2). 启用过程一致性。

        3). 自动兼容到material多pass以及material graph机制中。

当前示例运行效果:

WGSL顶点与片段shader:

struct VertexInput {@location(0) pos: vec3f,@location(1) uv : vec2f,@builtin(instance_index) instance: u32
};struct VertexOutput {@builtin(position) pos: vec4f,@location(0) cell: vec2f,@location(1) uv: vec2f,@location(2) instance: f32,
};
@group(0) @binding(0) var<uniform> grid: vec2f;
@group(0) @binding(1) var<storage> cellState: array<u32>;
@group(0) @binding(2) var<storage> lifeState: array<f32>;
@vertex
fn vertMain(input: VertexInput) -> VertexOutput {let i = f32(input.instance);let cell = vec2f(i % grid.x, floor(i / grid.x));let cellOffset = cell / grid * 2.0;var state = f32(cellState[input.instance]);let gridPos = (input.pos.xy * state + 1.0) / grid - 1.0 + cellOffset;var output: VertexOutput;output.pos = vec4f(gridPos, 0.0, 1.0);output.cell = cell;output.uv = input.uv;output.instance = i;return output;
}@fragment
fn fragMain(input: VertexOutput) -> @location(0) vec4f {let c = input.cell / grid;var dis = length(input.uv - vec2<f32>(0.5, 0.5));dis = min(dis/0.15, 1.0);let i = u32(input.instance);var f = clamp((lifeState[i])/100.0, 0.0005, 1.0);dis = (1.0 - pow(dis, 100.0)) * (1.0 - f) + f;var c3 = vec3f(c, (1.0 - c.x) * (1.0 - f) + f) * dis;return vec4f(c3, 1.0);
}

此示例基于此渲染系统实现,当前示例TypeScript源码如下:

export class GameOfLifePretty {private mRscene = new RendererScene();initialize(): void {console.log("GameOfLifePretty::initialize() ...");const rc = this.mRscene;rc.initialize();this.initScene();}private createUniformValues(): { ufvs0: WGRUniformValue[]; ufvs1: WGRUniformValue[] }[] {const gridsSizesArray = new Float32Array([gridSize, gridSize]);const cellStateArray0 = new Uint32Array(gridSize * gridSize);for (let i = 0; i < cellStateArray0.length; i++) {cellStateArray0[i] = Math.random() > 0.6 ? 1 : 0;}const cellStateArray1 = new Uint32Array(gridSize * gridSize);for (let i = 0; i < cellStateArray1.length; i++) {cellStateArray1[i] = i % 2;}const lifeStateArray3 = new Float32Array(gridSize * gridSize);for (let i = 0; i < lifeStateArray3.length; i++) {lifeStateArray3[i] = i % 2;}let shared = true;let sharedData0 = { data: cellStateArray0 };let sharedData1 = { data: cellStateArray1 };let sharedData3 = { data: lifeStateArray3 };const v0 = new WGRUniformValue({ data: gridsSizesArray, stride: 2, shared });v0.toVisibleAll();// build rendering uniformsconst va1 = new WGRStorageValue({ sharedData: sharedData0, stride: 1, shared }).toVisibleVertComp();const vb1 = new WGRStorageValue({ sharedData: sharedData1, stride: 1, shared }).toVisibleVertComp();const vc1 = new WGRStorageValue({ sharedData: sharedData3, stride: 1, shared }).toVisibleAll();// build computing uniformsconst compva1 = new WGRStorageValue({ sharedData: sharedData0, stride: 1, shared }).toVisibleVertComp();const compva2 = new WGRStorageValue({ sharedData: sharedData1, stride: 1, shared }).toVisibleComp();compva2.toBufferForStorage();const compvb1 = new WGRStorageValue({ sharedData: sharedData1, stride: 1, shared }).toVisibleVertComp();const compvb2 = new WGRStorageValue({ sharedData: sharedData0, stride: 1, shared }).toVisibleComp();compvb2.toBufferForStorage();const compv3 = new WGRStorageValue({ sharedData: sharedData3, stride: 1, shared }).toVisibleComp();compv3.toBufferForStorage();return [{ ufvs0: [v0, va1, vc1], ufvs1: [v0, vb1, vc1] },{ ufvs0: [v0, compva1, compva2, compv3], ufvs1: [v0, compvb1, compvb2, compv3] }];}private mEntity: FixScreenPlaneEntity;private mStep = 0;private createMaterial(shaderCodeSrc: WGRShderSrcType, uniformValues: WGRUniformValue[], shadinguuid: string, instanceCount: number): WGMaterial {return new WGMaterial({shadinguuid,shaderCodeSrc,instanceCount,uniformValues});}private createCompMaterial(shaderCodeSrc: WGRShderSrcType, uniformValues: WGRUniformValue[], shadinguuid: string, workgroupCount = 2): WGCompMaterial {return new WGCompMaterial({shadinguuid,shaderCodeSrc,uniformValues}).setWorkcounts(workgroupCount, workgroupCount);}private initScene(): void {const rc = this.mRscene;const ufvsObjs = this.createUniformValues();const instanceCount = gridSize * gridSize;const workgroupCount = Math.ceil(gridSize / shdWorkGroupSize);let shaderSrc = {shaderSrc: {code: shaderWGSL,uuid: "shader-gameOfLife",vertEntryPoint: "vertMain",fragEntryPoint: "fragMain"}} as WGRShderSrcType;let compShaderSrc = {compShaderSrc: {code: compShdCode,uuid: "shader-computing",compEntryPoint: "compMain"}};const materials: WGMaterial[] = [// build ping-pong rendering processthis.createMaterial(shaderSrc, ufvsObjs[0].ufvs0, "rshd0", instanceCount),this.createMaterial(shaderSrc, ufvsObjs[0].ufvs1, "rshd1", instanceCount),// build ping-pong computing processthis.createCompMaterial(compShaderSrc, ufvsObjs[1].ufvs1, "compshd0", workgroupCount),this.createCompMaterial(compShaderSrc, ufvsObjs[1].ufvs0, "compshd1", workgroupCount),];let entity = new FixScreenPlaneEntity({x: -0.8, y: -0.8, width: 1.6, height: 1.6,materials});rc.addEntity(entity);materials[0].visible = false;materials[2].visible = false;this.mEntity = entity;}private mFrameDelay = 3;run(): void {let rendering = this.mEntity.isRendering();if (rendering) {if (this.mFrameDelay > 0) {this.mFrameDelay--;return;}this.mFrameDelay = 3;const ms = this.mEntity.materials;for (let i = 0; i < ms.length; i++) {ms[i].visible = (this.mStep % 2 + i) % 2 == 0;}this.mStep++;}this.mRscene.run(rendering);}
}

这篇关于轻量封装WebGPU渲染系统示例<20>- 美化一下元胞自动机(源码)的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/360207

相关文章

Nginx屏蔽服务器名称与版本信息方式(源码级修改)

《Nginx屏蔽服务器名称与版本信息方式(源码级修改)》本文详解如何通过源码修改Nginx1.25.4,移除Server响应头中的服务类型和版本信息,以增强安全性,需重新配置、编译、安装,升级时需重复... 目录一、背景与目的二、适用版本三、操作步骤修改源码文件四、后续操作提示五、注意事项六、总结一、背景与

Android实现图片浏览功能的示例详解(附带源码)

《Android实现图片浏览功能的示例详解(附带源码)》在许多应用中,都需要展示图片并支持用户进行浏览,本文主要为大家介绍了如何通过Android实现图片浏览功能,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一... 目录一、项目背景详细介绍二、项目需求详细介绍三、相关技术详细介绍四、实现思路详细介绍五、完整实现代码

SpringBoot AspectJ切面配合自定义注解实现权限校验的示例详解

《SpringBootAspectJ切面配合自定义注解实现权限校验的示例详解》本文章介绍了如何通过创建自定义的权限校验注解,配合AspectJ切面拦截注解实现权限校验,本文结合实例代码给大家介绍的非... 目录1. 创建权限校验注解2. 创建ASPectJ切面拦截注解校验权限3. 用法示例A. 参考文章本文

在Android中使用WebView在线查看PDF文件的方法示例

《在Android中使用WebView在线查看PDF文件的方法示例》在Android应用开发中,有时我们需要在客户端展示PDF文件,以便用户可以阅读或交互,:本文主要介绍在Android中使用We... 目录简介:1. WebView组件介绍2. 在androidManifest.XML中添加Interne

Python中logging模块用法示例总结

《Python中logging模块用法示例总结》在Python中logging模块是一个强大的日志记录工具,它允许用户将程序运行期间产生的日志信息输出到控制台或者写入到文件中,:本文主要介绍Pyt... 目录前言一. 基本使用1. 五种日志等级2.  设置报告等级3. 自定义格式4. C语言风格的格式化方法

Spring 中的切面与事务结合使用完整示例

《Spring中的切面与事务结合使用完整示例》本文给大家介绍Spring中的切面与事务结合使用完整示例,本文通过实例代码给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一定的参考借鉴价值,需要的朋友参考... 目录 一、前置知识:Spring AOP 与 事务的关系 事务本质上就是一个“切面”二、核心组件三、完

sky-take-out项目中Redis的使用示例详解

《sky-take-out项目中Redis的使用示例详解》SpringCache是Spring的缓存抽象层,通过注解简化缓存管理,支持Redis等提供者,适用于方法结果缓存、更新和删除操作,但无法实现... 目录Spring Cache主要特性核心注解1.@Cacheable2.@CachePut3.@Ca

QT Creator配置Kit的实现示例

《QTCreator配置Kit的实现示例》本文主要介绍了使用Qt5.12.12与VS2022时,因MSVC编译器版本不匹配及WindowsSDK缺失导致配置错误的问题解决,感兴趣的可以了解一下... 目录0、背景:qt5.12.12+vs2022一、症状:二、原因:(可以跳过,直奔后面的解决方法)三、解决方

MySQL中On duplicate key update的实现示例

《MySQL中Onduplicatekeyupdate的实现示例》ONDUPLICATEKEYUPDATE是一种MySQL的语法,它在插入新数据时,如果遇到唯一键冲突,则会执行更新操作,而不是抛... 目录1/ ON DUPLICATE KEY UPDATE的简介2/ ON DUPLICATE KEY UP

Python中Json和其他类型相互转换的实现示例

《Python中Json和其他类型相互转换的实现示例》本文介绍了在Python中使用json模块实现json数据与dict、object之间的高效转换,包括loads(),load(),dumps()... 项目中经常会用到json格式转为object对象、dict字典格式等。在此做个记录,方便后续用到该方