WebGPU: رهاسازی گرافیک و محاسبات با کارایی بالا در وب

وب فراتر از محتوای ثابت و تعاملات ساده تکامل یافته است. امروزه، برنامه های وب، شبیه سازی های پیچیده، بازی های فراگیر، تجسم داده های پیچیده و حتی حجم های کاری یادگیری ماشین را تقویت می کنند. این برنامه های کاربردی پر تقاضا نیاز به دسترسی به تمام قدرت واحدهای پردازش گرافیکی مدرن (GPU) دارند و اینجاست که WebGPU وارد می شود.

WebGPU چیست؟

WebGPU یک API جدید وب است که قابلیت های GPU مدرن را برای رندر گرافیکی پیشرفته و محاسبات عمومی در معرض نمایش قرار می دهد. این API به گونه ای طراحی شده است که جانشین WebGL باشد، محدودیت های آن را برطرف کرده و رابط کارآمدتر و قدرتمندتری برای استفاده از قابلیت های GPU های مدرن ارائه می دهد.

بر خلاف WebGL که مبتنی بر OpenGL ES 3.0 است، WebGPU از ابتدا برای استفاده از آخرین ویژگی ها و معماری های GPU طراحی شده است. این API ارائه می دهد:

• عملکرد بهبود یافته: WebGPU به لطف طراحی API کارآمدتر، کاهش سربار و مدیریت بهینه منابع، عملکرد بسیار بهتری نسبت به WebGL ارائه می دهد.
• ویژگی های GPU مدرن: WebGPU دسترسی به ویژگی های پیشرفته GPU مانند سایه زن های محاسباتی را فراهم می کند که محاسبات عمومی را بر روی GPU (GPGPU) فعال می کند.
• سازگاری متقابل پلتفرم: WebGPU به گونه ای طراحی شده است که بین پلتفرم ها سازگار باشد و به طور مداوم در سیستم عامل های مختلف (Windows، macOS، Linux، Android، iOS) و دستگاه ها کار کند.
• امنیت و ایمنی: WebGPU دارای ویژگی های امنیتی قوی برای محافظت از کاربران در برابر کد مخرب و اطمینان از ایمنی برنامه های وب است.
• آینده نگری: WebGPU به گونه ای طراحی شده است که قابل توسعه باشد و به آن اجازه می دهد تا با پیشرفت های آینده در فناوری GPU سازگار شود.

مفاهیم کلیدی WebGPU

درک مفاهیم اصلی WebGPU برای توسعه برنامه های وب با کارایی بالا بسیار مهم است. در اینجا برخی از اجزای ضروری آورده شده است:

1. دستگاه و صف

دستگاه نشان دهنده اتصال به GPU است. این رابط اصلی برای تعامل با GPU و ایجاد منابع است. از صف برای ارسال دستورات به GPU برای اجرا استفاده می شود.

مثال:

            // Acquire a GPU adapter
const adapter = await navigator.gpu.requestAdapter();

// Request a device from the adapter
const device = await adapter.requestDevice();

// Get the queue for submitting commands
const queue = device.queue;

            

              
                Copy
              
            
          

2. بافرها

بافرها مناطق حافظه ای روی GPU هستند که برای ذخیره داده ها استفاده می شوند. از آنها می توان برای ذخیره داده های راس، داده های شاخص، داده های یکنواخت و سایر انواع داده های مورد نیاز برای رندر و محاسبه استفاده کرد.

مثال:

            // Create a buffer for vertex data
const vertexBuffer = device.createBuffer({
 size: vertexData.byteLength,
 usage: GPUBufferUsage.VERTEX | GPUBufferUsage.COPY_DST,
 mappedAtCreation: true,
});

// Copy vertex data to the buffer
new Float32Array(vertexBuffer.getMappedRange()).set(vertexData);
vertexBuffer.unmap();

            

              
                Copy
              
            
          

3. بافت ها

بافت ها تصاویری هستند که روی GPU ذخیره می شوند. آنها برای ارائه جزئیات بصری به اشیاء رندر شده استفاده می شوند و همچنین می توانند برای اهداف دیگری مانند ذخیره نقشه های ارتفاع یا جداول جستجو استفاده شوند.

مثال:

            // Create a texture
const texture = device.createTexture({
 size: [width, height],
 format: "rgba8unorm",
 usage: GPUTextureUsage.TEXTURE_BINDING | GPUTextureUsage.COPY_DST | GPUTextureUsage.RENDER_ATTACHMENT,
});

            

              
                Copy
              
            
          

4. سایه زن ها و خطوط لوله

سایه زن ها برنامه هایی هستند که روی GPU اجرا می شوند. آنها به زبان سایه زن WebGPU (WGSL) نوشته شده اند و مسئول تبدیل داده های راس، محاسبه رنگ های پیکسل و انجام سایر عملیات گرافیکی هستند. یک خط لوله فرآیند رندر کلی را تعریف می کند، از جمله سایه زن هایی که باید استفاده شوند، فرمت ورودی راس و هدف رندر.

مثال:

            // Shader code (WGSL)
const shaderCode = `
@vertex
fn main(@location(0) pos: vec4<f32>) -> @builtin(position) vec4<f32> {
 return pos;
}

@fragment
fn main() -> @location(0) vec4<f32> {
 return vec4<f32>(1.0, 0.0, 0.0, 1.0); // Red
}
`;

// Create a shader module
const shaderModule = device.createShaderModule({
 code: shaderCode,
});

// Create a render pipeline
const pipeline = device.createRenderPipeline({
 layout: "auto",
 vertex: {
 module: shaderModule,
 entryPoint: "main",
 buffers: [
 {
 arrayStride: 16,
 attributes: [
 {
 shaderLocation: 0,
 offset: 0,
 format: "float32x4",
 },
 ],
 },
 ],
 },
 fragment: {
 module: shaderModule,
 entryPoint: "main",
 targets: [
 {
 format: presentationFormat,
 },
 ],
 },
});

            

              
                Copy
              
            
          

5. گروه های اتصال و طرح بندی گروه اتصال

از گروه های اتصال برای اتصال منابع، مانند بافت ها و بافرهای یکنواخت، به سایه زن ها استفاده می شود. یک طرح بندی گروه اتصال ساختار یک گروه اتصال را تعریف می کند و انواع و مکان های منابع متصل را مشخص می کند.

مثال:

            // Create a bind group layout
const bindGroupLayout = device.createBindGroupLayout({
 entries: [
 {
 binding: 0,
 visibility: GPUShaderStage.FRAGMENT,
 texture: {},
 },
 {
 binding: 1,
 visibility: GPUShaderStage.FRAGMENT,
 sampler: {},
 },
 ],
});

// Create a bind group
const bindGroup = device.createBindGroup({
 layout: bindGroupLayout,
 entries: [
 {
 binding: 0,
 resource: texture.createView(),
 },
 {
 binding: 1,
 resource: sampler,
 },
 ],
});

            

              
                Copy
              
            
          

6. پاس های رندر و پاس های محاسباتی

یک پاس رندر فرآیند رندر کردن گرافیک را به یک هدف رندر، مانند بافت یا صفحه نمایش، تعریف می کند. یک پاس محاسباتی فرآیند انجام محاسبات عمومی را روی GPU تعریف می کند.

مثال (پاس رندر):

            // Create a render pass descriptor
const renderPassDescriptor = {
 colorAttachments: [
 {
 view: context.getCurrentTexture().createView(),
 loadOp: "clear",
 storeOp: "store",
 clearValue: [0.0, 0.0, 0.0, 1.0],
 },
 ],
};

// Begin a render pass
const commandEncoder = device.createCommandEncoder();
const passEncoder = commandEncoder.beginRenderPass(renderPassDescriptor);
passEncoder.setPipeline(pipeline);
passEncoder.setVertexBuffer(0, vertexBuffer);
passEncoder.setBindGroup(0, bindGroup);
passEncoder.draw(3);
passEncoder.end();

// Finish the command buffer and submit it to the queue
device.queue.submit([commandEncoder.finish()]);

            

              
                Copy
              
            
          

مزایای استفاده از WebGPU

WebGPU مزایای متعددی نسبت به API های گرافیکی وب موجود مانند WebGL ارائه می دهد و آن را به انتخابی قانع کننده برای توسعه دهندگانی تبدیل می کند که روی برنامه های وب پر تقاضا کار می کنند:

1. عملکرد پیشرفته

WebGPU به گونه ای طراحی شده است که سربار CPU را به حداقل برساند و استفاده از GPU را به حداکثر برساند، که منجر به بهبود عملکرد قابل توجهی در مقایسه با WebGL می شود. این به توسعه دهندگان اجازه می دهد تا برنامه های پیچیده تر و از نظر بصری خیره کننده تری ایجاد کنند که به آرامی روی طیف گسترده تری از دستگاه ها اجرا می شوند.

مثال: تیمی که یک شبیه سازی سه بعدی پیچیده از شهر را برای برنامه ریزی شهری توسعه می دهد، می تواند از WebGPU برای رندر کردن شهر با جزئیات و واقع گرایی بیشتر استفاده کند و برنامه ریزان را قادر می سازد تا الگوهای ترافیکی را تجزیه و تحلیل کنند، اثرات زیست محیطی را شبیه سازی کنند و سناریوهای توسعه بالقوه را با عملکرد بهبود یافته تجسم کنند.

2. دسترسی به ویژگی های GPU مدرن

WebGPU ویژگی های GPU مدرن مانند سایه زن های محاسباتی را در معرض نمایش قرار می دهد که محاسبات عمومی را روی GPU (GPGPU) فعال می کند. این امکانات جدیدی را برای برنامه های وب باز می کند و به آنها اجازه می دهد تا کارهایی مانند پردازش تصویر، شبیه سازی فیزیک و یادگیری ماشین را مستقیماً روی GPU انجام دهند.

مثال: محققانی که یک پلتفرم مبتنی بر وب برای تجزیه و تحلیل تصاویر پزشکی توسعه می دهند، می توانند از سایه زن های محاسباتی WebGPU برای تسریع کارهای پردازش تصویر مانند تقسیم بندی، فیلتر کردن و ثبت نام استفاده کنند و تشخیص های سریع تر و دقیق تری را امکان پذیر کنند.

3. سازگاری متقابل پلتفرم بهبود یافته

WebGPU به گونه ای طراحی شده است که بین پلتفرم ها سازگار باشد و به طور مداوم در سیستم عامل ها و دستگاه های مختلف کار کند. این امر توسعه و استقرار را ساده می کند و به توسعه دهندگان اجازه می دهد تا مخاطبان گسترده تری را با یک کد پایه هدف قرار دهند.

مثال: یک توسعه دهنده بازی که یک بازی آنلاین چند نفره ایجاد می کند، می تواند از WebGPU برای اطمینان از اجرای روان و مداوم بازی روی پلتفرم های مختلف، صرف نظر از اینکه بازیکنان از رایانه های شخصی ویندوز، لپ تاپ های macOS، تبلت های اندرویدی یا دستگاه های iOS استفاده می کنند، استفاده کند.

4. امنیت پیشرفته

WebGPU دارای ویژگی های امنیتی قوی برای محافظت از کاربران در برابر کد مخرب و اطمینان از ایمنی برنامه های وب است. این امر به ویژه برای برنامه هایی که داده های حساس را مدیریت می کنند یا عملیات مهم را انجام می دهند، مهم است.

مثال: یک مؤسسه مالی که یک پلتفرم معاملاتی مبتنی بر وب را توسعه می دهد، می تواند به ویژگی های امنیتی WebGPU برای محافظت از داده های کاربر و جلوگیری از دسترسی غیرمجاز تکیه کند و از یکپارچگی و محرمانه بودن تراکنش های مالی اطمینان حاصل کند.

5. آینده نگری

WebGPU به گونه ای طراحی شده است که قابل توسعه باشد و به آن اجازه می دهد تا با پیشرفت های آینده در فناوری GPU سازگار شود. این تضمین می کند که برنامه های وب ساخته شده با WebGPU با سخت افزار و نرم افزار آینده سازگار باقی می مانند و نیاز به به روز رسانی های پرهزینه و زمان بر را کاهش می دهد.

مثال: یک شرکت نرم افزاری که یک ابزار ویرایش ویدئویی حرفه ای را توسعه می دهد، می تواند WebGPU را برای استفاده از ویژگی ها و قابلیت های جدید GPU به محض در دسترس قرار گرفتن، اتخاذ کند و اطمینان حاصل کند که نرم افزار آنها رقابتی باقی می ماند و بهترین عملکرد ممکن را به کاربران خود ارائه می دهد.

موارد استفاده برای WebGPU

WebGPU برای طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی که به گرافیک و قابلیت های محاسباتی با کارایی بالا نیاز دارند مناسب است. در اینجا برخی از موارد استفاده قابل توجه آورده شده است:

1. بازی

WebGPU توسعه دهندگان را قادر می سازد تا بازی های مبتنی بر وب با جلوه های بصری خیره کننده تر و فراگیرتر را با عملکرد و واقع گرایی بهبود یافته ایجاد کنند. این API امکان تکنیک های رندر پیچیده تر، جلوه های سایه زن پیشرفته و گیم پلی روان تر را فراهم می کند.

مثال: انتقال یک موتور بازی AAA به وب با استفاده از WebAssembly و WebGPU به توسعه دهندگان اجازه می دهد تا بدون نیاز به دانلود و نصب برنامه های بومی توسط کاربران، به مخاطبان گسترده تری دسترسی پیدا کنند. ماهیت چند پلتفرمی WebGPU عملکردی یکنواخت را در دستگاه ها و سیستم عامل های مختلف تضمین می کند.

2. تجسم داده ها

از WebGPU می توان برای ایجاد تجسم های داده ای تعاملی و پویا استفاده کرد که می توانند مجموعه داده های بزرگ را به راحتی مدیریت کنند. این API امکان رندر بلادرنگ نمودارها، گراف ها و نقشه های پیچیده را فراهم می کند و کاربران را قادر می سازد تا داده ها را به روش های جدید کشف و تجزیه و تحلیل کنند.

مثال: یک تیم تحقیقاتی علمی می تواند از WebGPU برای تجسم شبیه سازی های پیچیده تغییرات آب و هوایی استفاده کند و به آنها اجازه می دهد تا سناریوهای مختلف را بررسی کنند و اثرات بالقوه سیاست های مختلف را تجزیه و تحلیل کنند. توانایی رندر مجموعه داده های بزرگ در زمان واقعی، محققان را قادر می سازد تا الگوها و روندهایی را شناسایی کنند که تشخیص آنها با استفاده از روش های سنتی دشوار خواهد بود.

3. یادگیری ماشین

WebGPU دسترسی به قابلیت های محاسباتی GPU را فراهم می کند و آن را برای تسریع حجم های کاری یادگیری ماشین در مرورگر مناسب می کند. این API توسعه دهندگان را قادر می سازد تا کارهایی مانند آموزش شبکه های عصبی، اجرای استنتاج و پردازش مجموعه داده های بزرگ را مستقیماً روی GPU انجام دهند.

مثال: شرکتی که یک سرویس تشخیص تصویر مبتنی بر وب را توسعه می دهد، می تواند از WebGPU برای تسریع پردازش تصاویر استفاده کند و نتایج سریع تر و دقیق تری را امکان پذیر کند. توانایی انجام کارهای یادگیری ماشین در مرورگر، نیاز کاربران به آپلود داده ها به یک سرور را از بین می برد و حریم خصوصی و امنیت را بهبود می بخشد.

4. محاسبات علمی

از WebGPU می توان برای تسریع شبیه سازی ها و محاسبات علمی در مرورگر استفاده کرد. این API به محققان اجازه می دهد تا محاسبات پیچیده را انجام دهند، نتایج را تجسم کنند و با شبیه سازی ها در زمان واقعی تعامل داشته باشند.

مثال: محققانی که پویایی مولکولی را مطالعه می کنند می توانند از WebGPU برای شبیه سازی رفتار مولکول ها استفاده کنند و به آنها اجازه می دهد تا خواص مواد را درک کنند و داروهای جدید را طراحی کنند. توانایی انجام شبیه سازی ها در مرورگر نیاز به نرم افزار و سخت افزار تخصصی را از بین می برد و همکاری و به اشتراک گذاری کار خود را برای محققان آسان تر می کند.

5. CAD و مهندسی

WebGPU توسعه دهندگان را قادر می سازد تا برنامه های CAD و مهندسی مبتنی بر وب را ایجاد کنند که می توانند مدل ها و شبیه سازی های سه بعدی پیچیده را مدیریت کنند. این API امکان رندر بلادرنگ، ویرایش تعاملی و همکاری در مرورگر را فراهم می کند.

مثال: یک شرکت مهندسی می تواند از WebGPU برای توسعه یک پلتفرم مبتنی بر وب برای طراحی و شبیه سازی سیستم های مکانیکی استفاده کند و به مهندسان اجازه می دهد تا در زمان واقعی روی پروژه ها همکاری کنند، صرف نظر از موقعیت مکانی آنها. توانایی دسترسی به پلتفرم از هر دستگاهی با مرورگر وب، نیاز به نرم افزار و سخت افزار تخصصی را از بین می برد و هزینه ها را کاهش می دهد و کارایی را بهبود می بخشد.

WebGPU در مقابل WebGL

در حالی که WebGPU به عنوان جانشین WebGL طراحی شده است، تفاوت های کلیدی متعددی بین این دو API وجود دارد:

• طراحی API: WebGPU دارای طراحی API مدرن تر و کارآمدتر در مقایسه با WebGL است که سربار CPU را کاهش می دهد و استفاده از GPU را بهبود می بخشد.
• ویژگی های GPU: WebGPU دسترسی به ویژگی های GPU مدرن مانند سایه زن های محاسباتی را فراهم می کند که در WebGL موجود نیستند.
• عملکرد: WebGPU به طور کلی عملکرد بسیار بهتری نسبت به WebGL ارائه می دهد، به خصوص برای برنامه های کاربردی پر تقاضا.
• سازگاری متقابل پلتفرم: WebGPU به گونه ای طراحی شده است که نسبت به WebGL سازگاری متقابل پلتفرم بیشتری داشته باشد، که می تواند ناهماهنگی هایی را در پیاده سازی های مختلف نشان دهد.
• ایمنی و امنیت: WebGPU دارای ویژگی های امنیتی قوی تری نسبت به WebGL است.

در بیشتر موارد، WebGPU انتخاب ارجح برای برنامه های وب جدیدی است که به گرافیک و قابلیت های محاسباتی با کارایی بالا نیاز دارند. با این حال، WebGL ممکن است هنوز برای برنامه های ساده تر یا زمانی که سازگاری با مرورگرهای قدیمی تر دغدغه اصلی است، مناسب باشد.

زبان سایه زن WebGPU (WGSL)

WebGPU از یک زبان سایه زن جدید به نام WGSL (زبان سایه زن WebGPU) استفاده می کند. WGSL یک زبان مدرن، ایمن و قابل حمل است که به طور خاص برای WebGPU طراحی شده است. این زبان از زبان هایی مانند Rust و HLSL الهام گرفته است و تعادلی بین عملکرد و رسا بودن ارائه می دهد.

ویژگی های کلیدی WGSL عبارتند از:

• ایمنی: WGSL به گونه ای طراحی شده است که از نظر حافظه ایمن باشد و از آسیب پذیری های رایج سایه زن جلوگیری کند.
• قابلیت حمل: WGSL به گونه ای طراحی شده است که در معماری های مختلف GPU قابل حمل باشد.
• رسا بودن: WGSL مجموعه ای غنی از ویژگی ها را برای ایجاد سایه زن های پیچیده ارائه می دهد.
• ادغام: WGSL به شدت با API WebGPU یکپارچه شده است.

یادگیری WGSL برای توسعه برنامه های WebGPU ضروری است. در حالی که ممکن است منحنی یادگیری برای توسعه دهندگان آشنا به GLSL (زبان سایه زن مورد استفاده WebGL) داشته باشد، مزایای ایمنی، قابلیت حمل و عملکرد آن، آن را به یک سرمایه گذاری ارزشمند تبدیل می کند.

شروع کار با WebGPU

برای شروع توسعه با WebGPU، به یک مرورگر وب مدرن نیاز دارید که از API پشتیبانی کند. Chrome، Firefox و Safari همگی از WebGPU پشتیبانی آزمایشی دارند. همچنین به درک اولیه ای از مفاهیم توسعه وب مانند HTML، JavaScript و CSS نیاز دارید.

در اینجا برخی از منابع برای کمک به شما در شروع کار آورده شده است:

• مشخصات WebGPU: مشخصات رسمی WebGPU نمای کلی مفصلی از API ارائه می دهد.
• نمونه های WebGPU: نمونه های متعدد WebGPU به صورت آنلاین در دسترس هستند که ویژگی ها و تکنیک های مختلف را به نمایش می گذارند.
• آموزش های WebGPU: آموزش ها و مقالات بسیاری برای کمک به شما در یادگیری مبانی توسعه WebGPU در دسترس هستند.
• انجمن های انجمن: انجمن ها و جوامع آنلاین می توانند پشتیبانی ارائه دهند و به سوالات شما پاسخ دهند.

مثال: رندر یک مثلث ساده

در اینجا یک مثال ساده از رندر کردن یک مثلث با استفاده از WebGPU آورده شده است. این مثال بر مراحل اصلی تمرکز دارد و برخی از مدیریت خطا و تنظیمات را برای اختصار حذف می کند. توجه داشته باشید که کد WGSL در اینجا به صورت درون خطی نمایش داده شده است، اما در یک برنامه واقعی، معمولاً از یک فایل جداگانه بارگیری می شود یا به عنوان یک ثابت رشته ای تعریف می شود.

            
async function run() {
 if (!navigator.gpu) {
 console.log("WebGPU is not supported on this browser.");
 return;
 }

 const adapter = await navigator.gpu.requestAdapter();
 if (!adapter) {
 console.log("No appropriate GPUAdapter found.");
 return;
 }

 const device = await adapter.requestDevice();

 const canvas = document.getElementById("gpu-canvas");
 const context = canvas.getContext("webgpu");
 const presentationFormat = navigator.gpu.getPreferredCanvasFormat();
 context.configure({
 device: device,
 format: presentationFormat,
 });

 const vertexShaderCode = `
 @vertex
 fn main(@location(0) pos: vec2<f32>) -> @builtin(position) vec4<f32> {
 return vec4<f32>(pos, 0.0, 1.0);
 }
 `;

 const fragmentShaderCode = `
 @fragment
 fn main() -> @location(0) vec4<f32> {
 return vec4<f32>(1.0, 0.0, 0.0, 1.0); // Red color
 }
 `;

 const vertexShaderModule = device.createShaderModule({
 code: vertexShaderCode,
 });

 const fragmentShaderModule = device.createShaderModule({
 code: fragmentShaderCode,
 });

 const pipeline = device.createRenderPipeline({
 layout: 'auto',
 vertex: {
 module: vertexShaderModule,
 entryPoint: "main",
 buffers: [{
 arrayStride: 8, // 2 floats * 4 bytes each
 attributes: [{
 shaderLocation: 0, // @location(0)
 offset: 0,
 format: "float32x2",
 }]
 }]
 },
 fragment: {
 module: fragmentShaderModule,
 entryPoint: "main",
 targets: [{
 format: presentationFormat
 }]
 },
 primitive: {
 topology: "triangle-list"
 }
 });

 const vertices = new Float32Array([
 0.0, 0.5, // Vertex 1: Top Center
 -0.5, -0.5, // Vertex 2: Bottom Left
 0.5, -0.5 // Vertex 3: Bottom Right
 ]);

 const vertexBuffer = device.createBuffer({
 size: vertices.byteLength,
 usage: GPUBufferUsage.VERTEX | GPUBufferUsage.COPY_DST,
 mappedAtCreation: true,
 });
 new Float32Array(vertexBuffer.getMappedRange()).set(vertices);
 vertexBuffer.unmap();


 function render() {
 const commandEncoder = device.createCommandEncoder();
 const textureView = context.getCurrentTexture().createView();
 const renderPassDescriptor = {
 colorAttachments: [{
 view: textureView,
 clearValue: { r: 0.0, g: 0.0, b: 0.0, a: 1.0 },
 loadOp: "clear",
 storeOp: "store",
 }],
 };

 const passEncoder = commandEncoder.beginRenderPass(renderPassDescriptor);
 passEncoder.setPipeline(pipeline);
 passEncoder.setVertexBuffer(0, vertexBuffer);
 passEncoder.draw(3, 1, 0, 0); // draw 3 vertices, 1 instance
 passEncoder.end();

 device.queue.submit([commandEncoder.finish()]);

 // requestAnimationFrame(render); // For continuous rendering
 }

 render();
}

run();

            

              
                Copy
              
            
          

این مثال مراحل اساسی درگیر در رندر کردن یک مثلث با استفاده از WebGPU را نشان می دهد، از جمله:

• مقداردهی اولیه آداپتور و دستگاه GPU.
• پیکربندی بوم برای رندر.
• ایجاد ماژول های سایه زن برای سایه زن های راس و قطعه.
• ایجاد یک خط لوله رندر.
• ایجاد یک بافر راس و کپی کردن داده های راس به آن.
• ایجاد یک رمزگذار فرمان و عبور رندر.
• تنظیم خط لوله و بافر راس.
• رسم مثلث.
• ارسال بافر دستور به صف.

در حالی که این مثال ساده است، پایه ای برای ساخت برنامه های WebGPU پیچیده تر فراهم می کند.

آینده WebGPU

WebGPU هنوز یک API نسبتاً جدید است، اما این پتانسیل را دارد که گرافیک و محاسبات وب را متحول کند. با بالغ شدن پشتیبانی مرورگر از WebGPU و پذیرش گسترده تر API، می توانیم انتظار داشته باشیم که نسل جدیدی از برنامه های وب را ببینیم که قدرتمندتر، فراگیرتر و از نظر بصری خیره کننده تر از همیشه هستند.

مناطقی که انتظار می رود WebGPU تأثیر قابل توجهی در آنها بگذارد عبارتند از:

• بازی های مبتنی بر وب: WebGPU توسعه دهندگان را قادر می سازد تا بازی های مبتنی بر وب پیچیده تر و از نظر بصری چشمگیرتری ایجاد کنند که با کیفیت بازی های بومی رقابت می کنند.
• تجسم داده ها: WebGPU امکان ایجاد تجسم های داده ای تعاملی و پویاتری را فراهم می کند که می توانند مجموعه داده های بزرگ را به راحتی مدیریت کنند.
• یادگیری ماشین: WebGPU حجم های کاری یادگیری ماشین را در مرورگر تسریع می کند و برنامه های جدیدی را در زمینه هایی مانند تشخیص تصویر، پردازش زبان طبیعی و تجزیه و تحلیل پیش بینی کننده امکان پذیر می کند.
• واقعیت مجازی و افزوده: WebGPU نقش کلیدی در فعال کردن تجربیات واقعیت مجازی و افزوده مبتنی بر وب ایفا خواهد کرد.
• برنامه های گرافیکی حرفه ای: ابزارهایی برای مدل سازی سه بعدی، ویرایش ویدئو و سایر کارهای گرافیکی فشرده از بهبود عملکرد WebGPU بهره مند خواهند شد.

نتیجه گیری

WebGPU یک فناوری تغییر دهنده بازی است که قدرت GPU های مدرن را به وب می آورد. عملکرد بهبود یافته، دسترسی به ویژگی های GPU مدرن، سازگاری متقابل پلتفرم و امنیت پیشرفته آن، آن را به انتخابی قانع کننده برای توسعه دهندگانی تبدیل می کند که روی برنامه های وب پر تقاضا کار می کنند. با بالغ شدن WebGPU و پذیرش گسترده تر آن، این پتانسیل را دارد که وب را به بستری برای گرافیک و محاسبات با کارایی بالا تبدیل کند و امکانات جدیدی را برای نوآوری و خلاقیت باز کند.

WebGPU را در آغوش بگیرید و آینده توسعه وب را باز کنید!