轻量封装WebGPU渲染系统示例<19>- 使用GPU Compute材质多pass实现元胞自动机之生命游戏(源码)

news2024/11/28 6:45:37

当前示例源码github地址:

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

系统特性:

1. 用户态与系统态隔离。

         细节请见:引擎系统设计思路 - 用户态与系统态隔离-CSDN博客

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:

此示例基于此渲染系统实现,当前示例TypeScript源码如下:

const gridSize = 64;
const shdWorkGroupSize = 8;

const compShdCode = `
@group(0) @binding(0) var<uniform> grid: vec2f;

@group(0) @binding(1) var<storage> cellStateIn: array<u32>;
@group(0) @binding(2) var<storage, read_write> cellStateOut: array<u32>;

fn cellIndex(cell: vec2u) -> u32 {
	return (cell.y % u32(grid.y)) * u32(grid.x) +
		   (cell.x % u32(grid.x));
}

fn cellActive(x: u32, y: u32) -> u32 {
	return cellStateIn[cellIndex(vec2(x, y))];
}

@compute @workgroup_size(${shdWorkGroupSize}, ${shdWorkGroupSize})
fn compMain(@builtin(global_invocation_id) cell: vec3u) {
	// Determine how many active neighbors this cell has.
	let activeNeighbors = cellActive(cell.x+1, 		cell.y+1) +
							cellActive(cell.x+1, 	cell.y) +
							cellActive(cell.x+1, 	cell.y-1) +
							cellActive(cell.x, 		cell.y-1) +
							cellActive(cell.x-1, 	cell.y-1) +
							cellActive(cell.x-1, 	cell.y) +
							cellActive(cell.x-1, 	cell.y+1) +
							cellActive(cell.x, 		cell.y+1);

	let i = cellIndex(cell.xy);

	// Conway's game of life rules:
	switch activeNeighbors {
		case 2: { // Active cells with 2 neighbors stay active.
			cellStateOut[i] = cellStateIn[i];
		}
		case 3: { // Cells with 3 neighbors become or stay active.
			cellStateOut[i] = 1;
		}
		default: { // Cells with < 2 or > 3 neighbors become inactive.
			cellStateOut[i] = 0;
		}
	}
}`;
export class GameOfLifeMultiMaterialPass {
	private mRscene = new RendererScene();

	initialize(): void {
		console.log("GameOfLifeMultiMaterialPass::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;
		}

		let shared = true;
		let sharedData0 = { data: cellStateArray0 };
		let sharedData1 = { data: cellStateArray1 };

		const v0 = new WGRUniformValue({ data: gridsSizesArray, stride: 2, shared });
		v0.toVisibleAll();

		// build rendering uniforms
		const va1 = new WGRStorageValue({ sharedData: sharedData0, stride: 1, shared }).toVisibleVertComp();
		const vb1 = new WGRStorageValue({ sharedData: sharedData1, stride: 1, shared }).toVisibleVertComp();

		// build computing uniforms
		const 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();

		return [
			{ ufvs0: [v0, va1], ufvs1: [v0, vb1] },
			{ ufvs0: [v0, compva1, compva2], ufvs1: [v0, compvb1, compvb2] }
		];
	}
	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 process
			this.createMaterial(shaderSrc, ufvsObjs[0].ufvs0, "rshd0", instanceCount),
			this.createMaterial(shaderSrc, ufvsObjs[0].ufvs1, "rshd1", instanceCount),
			// build ping-pong computing process
			this.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);
	}
}

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/1188078.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

让深度神经网络绘画以了解它们是如何工作的

一、说明 深度学习如此有效&#xff0c;这真是一个谜。尽管有一些关于深度神经网络为何如此有效的线索&#xff0c;但事实是没有人完全确定&#xff0c;并且深度学习的理论理解是一个非常活跃的研究领域。 在本教程中&#xff0c;我们将以一种不寻常的方式触及问题的一个小方面…

物联网中的毫米波雷达:连接未来的智能设备

随着物联网&#xff08;IoT&#xff09;技术的飞速发展&#xff0c;连接设备的方式和效能变得越来越重要。毫米波雷达技术作为一种先进的感知技术&#xff0c;正在为物联网设备的连接和智能化提供全新的可能性。本文将深入探讨毫米波雷达在物联网中的应用&#xff0c;以及它是如…

基于SSM的高校疫情防控出入信息管理系统(有报告)。Javaee项目。

演示视频&#xff1a; 基于SSM的高校疫情防控出入信息管理系统&#xff08;有报告&#xff09;。Javaee项目。 前些天发现了一个巨牛的人工智能学习网站&#xff0c;通俗易懂&#xff0c;风趣幽默&#xff0c;忍不住分享一下给大家。点击跳转到网站。 项目介绍&#xff1a; 采…

Linux服务器上搭建JupyterNotebook教程

搭建需知 1.确保是Linux服务器&#xff1b; 2.已经在linux服务器上安装好anaconda3&#xff1b; 搭建教程 请按照顺序依次执行下面的命令&#xff1a; 1、安装Jupyter Notebook 执行以下命令&#xff0c;安装jupyter notebook conda install jupyter【注】 如果anaconda3…

【算法 | 模拟No.5】leetcode 74. 搜索二维矩阵

个人主页&#xff1a;兜里有颗棉花糖 欢迎 点赞&#x1f44d; 收藏✨ 留言✉ 加关注&#x1f493;本文由 兜里有颗棉花糖 原创 收录于专栏【手撕算法系列专栏】【LeetCode】 &#x1f354;本专栏旨在提高自己算法能力的同时&#xff0c;记录一下自己的学习过程&#xff0c;希望…

python---命名空间

命名空间 命名空间(Namespace)是从名称到对象的映射&#xff0c;大部分的命名空间都是通过Python字典来实现的。 一般有三种命名空间&#xff1a; 内置名称&#xff08;built-in names&#xff09;&#xff0c; Python 语言内置的名称&#xff0c;比如函数名 abs、char 和异…

C语言C位出道心法(三):共用体|枚举

C语言C位出道心法(一):基础语法 C语言C位出道心法(二):结构体|结构体指针|链表 一: C语言共用体数据类型认知 二:C语言枚举基本数据类型认知 忙着去耍帅,后期补充完整.............

Git详解及常用命令

前言 Git 是一个分布式版本控制系统&#xff0c;用于跟踪和管理项目的代码变化。它由Linus Torvalds在2005年创建&#xff0c;现在是开源社区中最流行的版本控制工具之一。 国内码云地址&#xff1a;工作台 - Gitee.com 版本控制系统 (VCS)&#xff1a;Git 用于跟踪文件和目录…

React进阶之路(三)-- Hooks

文章目录 Hooks概念理解什么是HooksHooks解决了什么问题 useState基础使用状态的读取和修改组件的更新过程使用规则回调函数作为参数 useEffect什么是函数副作用基础使用依赖项控制执行时机清理副作用发送网络请求 useRefUseContext Hooks概念理解 什么是Hooks Hooks的本质&am…

swift和OC混编报错问题

1.‘objc’ instance method in extension of subclass of ‘xxx’ requires iOS 13.0.0 需要把实现从扩展移到主类实现。iOS13一下扩展不支持objc 2.using bridging headers with framework targets is unsupported 报错 这个错误通常指的是在一个框架目标中使用桥接头是不…

HTTP-HTTPS区别详解

一、HTTP协议 1. GET和POST的请求的区别 Post 和 Get 是 HTTP 请求的两种方法&#xff0c;其区别如下&#xff1a; 应用场景&#xff1a; GET 请求是一个幂等的请求&#xff0c;一般 Get 请求用于对服务器资源不会产生影响的场景&#xff0c;比如说请求一个网页的资源。而 Po…

前端构建工具vite与webpack详解

文章目录 前言什么是构建工具先说说企业级项目里都需要具备哪些功能&#xff1f;这是代码改动后需要做的事情样例总结 一、构建工具他到底承担了哪些脏活累活&#xff1f;二、vite相较于webpack的优势三、 vite会不会取代webpack四、 你必须要理解的vite脚手架和vitecreate-vit…

外贸跨境商城源码:快速开发,系统源码,APP+PC+H5

随着全球电子商务的快速发展&#xff0c;外贸跨境商城已成为商业领域的一股不可忽视的力量。外贸跨境商城源码&#xff0c;即可以快速开发出高效、稳定、安全的外贸跨境商城的系统源码&#xff0c;以及APP、PC端和H5端的用户界面设计&#xff0c;是当前市场上的迫切需求。 一、…

多个电商平台搜索接口是否能聚合使用?

作为一名技术爱好者&#xff0c;我们总会遇到各种各样的技术问题&#xff0c;需要寻找合适的技术解决方案。而在互联网时代&#xff0c;我们可以快速通过搜索引擎获取丰富的技术资源和解决方案。然而&#xff0c;在不同的技术分享中&#xff0c;我们常常会遇到质量参差不齐的文…

个人所得税思维导图参考二 —— 筑梦之路

接上篇&#xff1a; 个人所得税思维导图参考 —— 筑梦之路-CSDN博客 这里继续整理下剩下的内容。 11. 个人所得税税率表

2023年下半年信息系统项目管理师下午真题及答案解析(第三批)

试题一(6分) 项目有A、B、C、D、E、F 6个活动&#xff0c;各活动的关系如下表&#xff1a; 2023年下半年信息系统项目管理师下午真题答案及解析 试题一(6分)

harmonyOS开发

在Cocos Creator中&#xff0c;场景是一个独立的文件资源&#xff0c;可以像打开PSD文件一样在编辑器中双击打开&#xff1b; 场景文件是数据驱动工作流的核心&#xff0c;场景中包括图像资源、动画、特效以及驱动游戏逻辑和表现的脚本&#xff1b; Cocos Creator是一个数据驱…

2023年合成数据最大的利用价值

开发成功的 AI 和 ML 模型需要访问大量高质量数据。但是&#xff0c;收集此类数据具有挑战性&#xff0c;因为&#xff1a; AI/ML 模型可以解决的许多业务问题都需要访问敏感的客户数据&#xff0c;例如个人身份信息 &#xff08;PII&#xff09; 或个人健康信息 &#xff08;…

怎么将竖排文字图片转为可编辑的文本?

我们知道&#xff0c;印刷文字的排版大多是横向从左到右排版的&#xff0c;但有些书籍的文字却是从右到左竖向排版的&#xff0c;而一般的OCR软件并不支持这种排版&#xff0c;会将这种排版的文字图片识别成乱码的&#xff0c;那怎么办呢&#xff1f;下面就是很好的解决方案&am…

2023最新版本 FreeRTOS教程 -9-互斥量(基本使用和解决优先级反转)

互斥量是一种特殊的二进制信号量 使用场景1 &#xff08;互斥访问&#xff09; 外设的独立访问 如打印 协议操作 使用场景2 解决优先级反转 外设的独立访问 如打印 协议操作 使用场景2 解决优先级反转 我们以较为复杂的场景2来分析 -1- 创建三个任务 优先级从低到高&…