WebGL ๋ณํ ํผ๋๋ฐฑ์ ๊ฐ๋ ฅํ ๊ธฐ๋ฅ์ ํ์ฉํ์ฌ ์ ์ ์ ฐ์ด๋ ์ถ๋ ฅ์ ์บก์ฒํ์ธ์. ์ด ํฌ๊ด์ ์ธ ๊ฐ์ด๋๋ฅผ ํตํด ์ ์ ์์คํ , ์ ์ฐจ์ ๊ธฐํํ ๋ฐ ๊ณ ๊ธ ๋ ๋๋ง ํจ๊ณผ๋ฅผ ๋ง๋๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ ์์๋ณด์ธ์.
WebGL ๋ณํ ํผ๋๋ฐฑ: ๊ณ ๊ธ ํจ๊ณผ๋ฅผ ์ํ ์ ์ ์ ฐ์ด๋ ์ถ๋ ฅ ์บก์ฒ
WebGL ๋ณํ ํผ๋๋ฐฑ์ ์ ์ ์ ฐ์ด๋์ ์ถ๋ ฅ์ ์บก์ฒํ์ฌ ํ์ ๋ ๋๋ง ํจ์ค ๋๋ ๊ณ์ฐ์ ์ฌ์ฉํ ์ ์๋ ๊ฐ๋ ฅํ ๊ธฐ๋ฅ์ ๋๋ค. ์ด๋ฅผ ํตํด GPU์์ ์์ ํ ๋ณต์กํ ์๊ฐ ํจ๊ณผ, ์ ์ ์์คํ ๋ฐ ์ ์ฐจ์ ๊ธฐํํ์ ๋ง๋ค ์ ์๋ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ด ์ด๋ฆฝ๋๋ค. ์ด ๊ธฐ์ฌ์์๋ WebGL ๋ณํ ํผ๋๋ฐฑ์ ๊ฐ๋ , ๊ตฌํ ๋ฐ ์ค์ ์์ฉ ํ๋ก๊ทธ๋จ์ ๋ค๋ฃจ๋ ํฌ๊ด์ ์ธ ๊ฐ์๋ฅผ ์ ๊ณตํฉ๋๋ค.
๋ณํ ํผ๋๋ฐฑ ์ดํด
์ ํต์ ์ผ๋ก ์ ์ ์ ฐ์ด๋์ ์ถ๋ ฅ์ ๋ ๋๋ง ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ํตํด ํ๋ฅด๊ณ ์ต์ข ์ ์ผ๋ก ํ๋ฉด์ ์ต์ข ํฝ์ ์์์ ๊ธฐ์ฌํฉ๋๋ค. ๋ณํ ํผ๋๋ฐฑ์ ํ๋๊ทธ๋จผํธ ์ ฐ์ด๋์ ๋๋ฌํ๊ธฐ *์ * ์ด ์ถ๋ ฅ์ ๊ฐ๋ก์ฑ์ ๋ฒํผ ๊ฐ์ฒด์ ๋ค์ ์ ์ฅํ๋ ๋ฉ์ปค๋์ฆ์ ์ ๊ณตํฉ๋๋ค. ์ด๋ฅผ ํตํด ์ ์ ์ ฐ์ด๋์์ ์ํ๋ ๊ณ์ฐ์ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ์ ์ ์์ฑ์ ์์ ํ์ฌ GPU ๋ด์์ ์์ ํ ํผ๋๋ฐฑ ๋ฃจํ๋ฅผ ํจ๊ณผ์ ์ผ๋ก ์์ฑํ ์ ์์ต๋๋ค.
์ ์ ์ ฐ์ด๋์ ์ํด ๋ณํ๋ ํ ์ ์ ์ '๊ธฐ๋ก'ํ๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ด๋ผ๊ณ ์๊ฐํ์ญ์์ค. ์ด๋ ๊ฒ ๊ธฐ๋ก๋ ๋ฐ์ดํฐ๋ ๋ค์ ๋ ๋๋ง ํจ์ค์ ์์ค๋ก ์ฌ์ฉ๋ ์ ์์ต๋๋ค. ์ ์ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์บก์ฒํ๊ณ ์ฌ์ฌ์ฉํ๋ ์ด๋ฌํ ๊ธฐ๋ฅ์ ๋ค์ํ ๊ณ ๊ธ ๋ ๋๋ง ๊ธฐ์ ์ ํ์์ ์ ๋๋ค.
์ฃผ์ ๊ฐ๋
- ์ ์ ์ ฐ์ด๋ ์ถ๋ ฅ: ์ ์ ์ ฐ์ด๋์์ ๋ด๋ณด๋ธ ๋ฐ์ดํฐ๊ฐ ์บก์ฒ๋ฉ๋๋ค. ์ด ๋ฐ์ดํฐ์๋ ์ผ๋ฐ์ ์ผ๋ก ์ ์ ์์น, ๋ฒ์ , ํ ์ค์ฒ ์ขํ ๋ฐ ์ฌ์ฉ์ ์ง์ ์์ฑ์ด ํฌํจ๋ฉ๋๋ค.
- ๋ฒํผ ๊ฐ์ฒด: ์บก์ฒ๋ ์ถ๋ ฅ์ GPU์ ํ ๋น๋ ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌ ์์ญ์ธ ๋ฒํผ ๊ฐ์ฒด์ ์ ์ฅ๋ฉ๋๋ค.
- ๋ณํ ํผ๋๋ฐฑ ๊ฐ์ฒด: ์ ์ ์ ฐ์ด๋ ์ถ๋ ฅ์ ์บก์ฒํ์ฌ ๋ฒํผ ๊ฐ์ฒด์ ๊ธฐ๋กํ๋ ํ๋ก์ธ์ค๋ฅผ ๊ด๋ฆฌํ๋ ํน์ํ WebGL ๊ฐ์ฒด์ ๋๋ค.
- ํผ๋๋ฐฑ ๋ฃจํ: ์บก์ฒ๋ ๋ฐ์ดํฐ๋ ํ์ ๋ ๋๋ง ํจ์ค์ ์ ๋ ฅ์ผ๋ก ์ฌ์ฉ๋์ด ๊ธฐํํ์ ๋ฐ๋ณต์ ์ผ๋ก ๊ฐ์ ํ๊ณ ์ ๋ฐ์ดํธํ ์ ์๋ ํผ๋๋ฐฑ ๋ฃจํ๋ฅผ ์์ฑํ ์ ์์ต๋๋ค.
๋ณํ ํผ๋๋ฐฑ ์ค์
๋ณํ ํผ๋๋ฐฑ์ ๊ตฌํํ๋ ค๋ฉด ๋ช ๊ฐ์ง ๋จ๊ณ๊ฐ ํ์ํฉ๋๋ค.
1. ๋ณํ ํผ๋๋ฐฑ ๊ฐ์ฒด ์์ฑ
์ฒซ ๋ฒ์งธ ๋จ๊ณ๋ gl.createTransformFeedback() ๋ฉ์๋๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ ๋ณํ ํผ๋๋ฐฑ ๊ฐ์ฒด๋ฅผ ๋ง๋๋ ๊ฒ์
๋๋ค.
const transformFeedback = gl.createTransformFeedback();
2. ๋ณํ ํผ๋๋ฐฑ ๊ฐ์ฒด ๋ฐ์ธ๋ฉ
๋ค์์ผ๋ก ๋ณํ ํผ๋๋ฐฑ ๊ฐ์ฒด๋ฅผ gl.TRANSFORM_FEEDBACK ๋์์ ๋ฐ์ธ๋ฉํฉ๋๋ค.
gl.bindTransformFeedback(gl.TRANSFORM_FEEDBACK, transformFeedback);
3. Varying ์ง์
์บก์ฒํ ์ ์ ์
ฐ์ด๋ ์ถ๋ ฅ์ WebGL์ ์๋ ค์ผ ํฉ๋๋ค. ์ด๋ gl.transformFeedbackVaryings()๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ ์บก์ฒํ *varying* (์ ์ ์
ฐ์ด๋์ ์ถ๋ ฅ ๋ณ์)๋ฅผ ์ง์ ํ์ฌ ์ํ๋ฉ๋๋ค. ์ด ์์
์ ์
ฐ์ด๋ ํ๋ก๊ทธ๋จ์ ์ฐ๊ฒฐํ๊ธฐ *์ *์ ์ํํด์ผ ํฉ๋๋ค.
const varyings = ['vPosition', 'vVelocity', 'vLife']; // Example varying names
gl.transformFeedbackVaryings(program, varyings, gl.INTERLEAVED_ATTRIBS);
gl.linkProgram(program);
gl.INTERLEAVED_ATTRIBS ๋ชจ๋๋ ์บก์ฒ๋ varying์ด ๋จ์ผ ๋ฒํผ ๊ฐ์ฒด์ ์ธํฐ๋ฆฌ๋ธ๋์ด์ผ ํจ์ ์ง์ ํฉ๋๋ค. ๋๋ gl.SEPARATE_ATTRIBS๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ ๊ฐ varying์ ๋ณ๋์ ๋ฒํผ ๊ฐ์ฒด์ ์ ์ฅํ ์ ์์ต๋๋ค.
4. ๋ฒํผ ๊ฐ์ฒด ์์ฑ ๋ฐ ๋ฐ์ธ๋ฉ
์บก์ฒ๋ ์ ์ ์ ฐ์ด๋ ์ถ๋ ฅ์ ์ ์ฅํ ๋ฒํผ ๊ฐ์ฒด๋ฅผ ๋ง๋ญ๋๋ค.
const positionBuffer = gl.createBuffer();
const velocityBuffer = gl.createBuffer();
const lifeBuffer = gl.createBuffer();
gl.bindBufferBase()๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ ์ด๋ฌํ ๋ฒํผ ๊ฐ์ฒด๋ฅผ ๋ณํ ํผ๋๋ฐฑ ๊ฐ์ฒด์ ๋ฐ์ธ๋ฉํฉ๋๋ค. ๋ฐ์ธ๋ฉ ์ง์ ์ gl.transformFeedbackVaryings()์์ ์ง์ ๋ varying์ ์์(gl.SEPARATE_ATTRIBS๋ฅผ ์ฌ์ฉํ๋ ๊ฒฝ์ฐ) ๋๋ gl.INTERLEAVED_ATTRIBS๋ฅผ ์ฌ์ฉํ๋ ๊ฒฝ์ฐ ์ ์ ์
ฐ์ด๋์์ ์ ์ธ๋ ์์์ ํด๋นํฉ๋๋ค.
gl.bindBufferBase(gl.TRANSFORM_FEEDBACK_BUFFER, 0, positionBuffer); // vPosition
gl.bindBufferBase(gl.TRANSFORM_FEEDBACK_BUFFER, 1, velocityBuffer); // vVelocity
gl.bindBufferBase(gl.TRANSFORM_FEEDBACK_BUFFER, 2, lifeBuffer); // vLife
gl.INTERLEAVED_ATTRIBS๋ฅผ ์ฌ์ฉํ๋ ๊ฒฝ์ฐ ๋ชจ๋ varying์ ์ ์ฅํ ์ ์์ ๋งํผ ์ถฉ๋ถํ ํฌ๊ธฐ์ ๋จ์ผ ๋ฒํผ๋ง ๋ฐ์ธ๋ฉํ๋ฉด ๋ฉ๋๋ค.
const interleavedBuffer = gl.createBuffer();
gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, interleavedBuffer);
gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, particleData, gl.DYNAMIC_COPY); // particleData is a TypedArray
gl.bindBufferBase(gl.TRANSFORM_FEEDBACK_BUFFER, 0, interleavedBuffer);
5. ๋ณํ ํผ๋๋ฐฑ ์์ ๋ฐ ์ข ๋ฃ
์ ์ ์
ฐ์ด๋ ์ถ๋ ฅ์ ์บก์ฒํ๋ ค๋ฉด gl.beginTransformFeedback()์ ํธ์ถํฉ๋๋ค.
gl.beginTransformFeedback(gl.POINTS); // Specify the primitive type
์ธ์๋ ์ถ๋ ฅ์ ์บก์ฒํ๋ ๋ฐ ์ฌ์ฉํ ๊ธฐ๋ณธ ์ ํ์ ์ง์ ํฉ๋๋ค. ์ผ๋ฐ์ ์ธ ์ต์
์๋ gl.POINTS, gl.LINES ๋ฐ gl.TRIANGLES๊ฐ ํฌํจ๋ฉ๋๋ค. ์ด๋ ๋ ๋๋งํ๋ ๊ธฐ๋ณธ ์ ํ๊ณผ ์ผ์นํด์ผ ํฉ๋๋ค.
๊ทธ๋ฐ ๋ค์ ํ์์ ๊ฐ์ด ๊ธฐ๋ณธ ์์๋ฅผ ๊ทธ๋ฆฝ๋๋ค. ํ์ง๋ง ํ๋๊ทธ๋จผํธ ์ ฐ์ด๋๋ ๋ณํ ํผ๋๋ฐฑ ์ค์ ์คํ๋์ง ์๋๋ค๋ ์ ์ ๊ธฐ์ตํ์ญ์์ค. ์ ์ ์ ฐ์ด๋๋ง ํ์ฑํ๋๊ณ ์ถ๋ ฅ์ด ์บก์ฒ๋ฉ๋๋ค.
gl.drawArrays(gl.POINTS, 0, numParticles); // Render the points
๋ง์ง๋ง์ผ๋ก gl.endTransformFeedback()์ ํธ์ถํ์ฌ ์ถ๋ ฅ์ ์บก์ฒํ๋ ๊ฒ์ ์ค์งํฉ๋๋ค.
gl.endTransformFeedback();
6. ๋ฐ์ธ๋ฉ ํด์
๋ณํ ํผ๋๋ฐฑ์ ์ฌ์ฉํ ํ์๋ ๋ณํ ํผ๋๋ฐฑ ๊ฐ์ฒด ๋ฐ ๋ฒํผ ๊ฐ์ฒด์ ๋ฐ์ธ๋ฉ์ ํด์ ํ๋ ๊ฒ์ด ์ข์ต๋๋ค.
gl.bindTransformFeedback(gl.TRANSFORM_FEEDBACK, null);
gl.bindBufferBase(gl.TRANSFORM_FEEDBACK_BUFFER, 0, null);
gl.bindBufferBase(gl.TRANSFORM_FEEDBACK_BUFFER, 1, null);
gl.bindBufferBase(gl.TRANSFORM_FEEDBACK_BUFFER, 2, null);
์ ์ ์ ฐ์ด๋ ์ฝ๋ ์์
์์น, ์๋ ๋ฐ ์๋ช ์์ฑ์ ์ถ๋ ฅํ๋ ์ ์ ์ ฐ์ด๋์ ๊ฐ๋จํ ์๋ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ต๋๋ค.
#version 300 es
in vec4 aPosition;
in vec4 aVelocity;
in float aLife;
out vec4 vPosition;
out vec4 vVelocity;
out float vLife;
uniform float uTimeDelta;
void main() {
vVelocity = aVelocity;
vPosition = aPosition + vVelocity * uTimeDelta;
vLife = aLife - uTimeDelta;
gl_Position = vPosition; // Still needs to output gl_Position for rendering.
}
์ด ์์์:
aPosition,aVelocity๋ฐaLife๋ ์ ๋ ฅ ์์ฑ์ ๋๋ค.vPosition,vVelocity๋ฐvLife๋ ์ถ๋ ฅ varying์ ๋๋ค.- ์ ์ ์ ฐ์ด๋๋ ์๋ ๋ฐ ์๊ฐ์ ๊ธฐ์ค์ผ๋ก ์์น๋ฅผ ์ ๋ฐ์ดํธํฉ๋๋ค.
- ์ ์ ์ ฐ์ด๋๋ ์๋ช ์์ฑ์ ๊ฐ์์ํต๋๋ค.
์ค์ ์์ฉ ํ๋ก๊ทธ๋จ
๋ณํ ํผ๋๋ฐฑ์ WebGL์์ ๋ช ๊ฐ์ง ํฅ๋ฏธ๋ก์ด ์์ฉ ํ๋ก๊ทธ๋จ์ ๊ฐ๋ฅํ๊ฒ ํฉ๋๋ค.
1. ์ ์ ์์คํ
์ ์ ์์คํ ์ ๋ณํ ํผ๋๋ฐฑ์ ๊ณ ์ ์ ์ธ ์ฌ์ฉ ์ฌ๋ก์ ๋๋ค. ์ ์ ์ ฐ์ด๋๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ ๋ฌผ๋ฆฌ์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ๋๋ ๊ธฐํ ๊ท์น์ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ๊ฐ ์ ์์ ์์น, ์๋ ๋ฐ ๊ธฐํ ์์ฑ์ ์ ๋ฐ์ดํธํ ์ ์์ต๋๋ค. ๋ณํ ํผ๋๋ฐฑ์ ์ฌ์ฉํ๋ฉด ์ด๋ฌํ ์ ๋ฐ์ดํธ๋ ์์ฑ์ ๋ฒํผ ๊ฐ์ฒด์ ๋ค์ ์ ์ฅํ ์ ์์ผ๋ฉฐ, ์ด๋ ๋ค์ ํ๋ ์์ ์ ๋ ฅ์ผ๋ก ์ฌ์ฉ๋์ด ์ฐ์์ ์ธ ์ ๋๋ฉ์ด์ ์ ์์ฑํ ์ ์์ต๋๋ค.
์: ์ค๋ ฅ, ๊ณต๊ธฐ ์ ํญ ๋ฐ ํญ๋ฐ๋ ฅ์ ๋ฐ๋ผ ๊ฐ ์ ์์ ์์น, ์๋ ๋ฐ ์์์ด ๋งค ํ๋ ์๋ง๋ค ์ ๋ฐ์ดํธ๋๋ ๋ถ๊ฝ๋์ด ๋์คํ๋ ์ด ์๋ฎฌ๋ ์ด์ .
2. ์ ์ฐจ์ ๊ธฐํํ ์์ฑ
๋ณํ ํผ๋๋ฐฑ์ ์ฌ์ฉํ์ฌ ๋ณต์กํ ๊ธฐํํ์ ์ ์ฐจ์ ์ผ๋ก ์์ฑํ ์ ์์ต๋๋ค. ๊ฐ๋จํ ์ด๊ธฐ ๋ฉ์๋ก ์์ํ ๋ค์ ์ ์ ์ ฐ์ด๋๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ ์ฌ๋ฌ ๋ฐ๋ณต์ ๊ฑธ์ณ ์ธ๋ถํํ๊ณ ๋ค๋ฌ์ ์ ์์ต๋๋ค. ์ด๋ฅผ ํตํด ๋ชจ๋ ์ ์ ์ ์๋์ผ๋ก ์ ์ํ์ง ์๊ณ ๋ ๋ณต์กํ ๋ชจ์๊ณผ ํจํด์ ๋ง๋ค ์ ์์ต๋๋ค.
์: ์ผ๊ฐํ์ ์ฌ๊ท์ ์ผ๋ก ์ธ๋ถํํ๊ณ ๋ ธ์ด์ฆ ํจ์๋ฅผ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ํด๋น ์ ์ ์ ์ด๋ํ์ฌ ํ๋ํ ํ๊ฒฝ ์์ฑ.
3. ๊ณ ๊ธ ๋ ๋๋ง ํจ๊ณผ
๋ณํ ํผ๋๋ฐฑ์ ์ฌ์ฉํ์ฌ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ ๋ค์ํ ๊ณ ๊ธ ๋ ๋๋ง ํจ๊ณผ๋ฅผ ๊ตฌํํ ์ ์์ต๋๋ค.
- ์ ์ฒด ์๋ฎฌ๋ ์ด์ : ์ ์ฒด๋ฅผ ๋ํ๋ด๋ ์ ์์ ์์น์ ์๋๋ฅผ ์ ๋ฐ์ดํธํ์ฌ ์ ์ฒด ์์ง์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ .
- ์ฒ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ : ์ฒ ํ๋ฉด์ ๋ํ๋ด๋ ์ ์ ์ ์์น๋ฅผ ์ ๋ฐ์ดํธํ์ฌ ์ฒ์ ๋์ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ .
- ๋ชจํ: ๋ ๋ฉ์ ์ฌ์ด์ ์ ์ ์์น๋ฅผ ๋ณด๊ฐํ์ฌ ์๋ก ๋ค๋ฅธ ๋ชจ์ ๊ฐ์ ๋ถ๋๋ฌ์ด ์ ํ.
4. GPGPU(๊ทธ๋ํฝ ์ฒ๋ฆฌ ์ฅ์น์์ ๋ฒ์ฉ ์ปดํจํ )
์ฃผ๋ ๋ชฉ์ ์ ์๋์ง๋ง ๋ณํ ํผ๋๋ฐฑ์ ๊ธฐ๋ณธ์ ์ธ GPGPU ์์ ์ ์ฌ์ฉํ ์ ์์ต๋๋ค. ์ ์ ์ ฐ์ด๋์์ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ๋ฒํผ๋ก ๋ค์ ์ธ ์ ์์ผ๋ฏ๋ก ๊ณ์ฐ์ ์ํํ๊ณ ๊ฒฐ๊ณผ๋ฅผ ์ ์ฅํ ์ ์์ต๋๋ค. ๊ทธ๋ฌ๋ ์ปดํจํธ ์ ฐ์ด๋(WebGL 2์์ ์ฌ์ฉ ๊ฐ๋ฅ)๋ ๋ฒ์ฉ GPU ์ปดํจํ ์ ์ํ ๋ณด๋ค ๊ฐ๋ ฅํ๊ณ ์ ์ฐํ ์๋ฃจ์ ์ ๋๋ค.
์: ๊ฐ๋จํ ์ ์ ์์คํ
๋ณํ ํผ๋๋ฐฑ์ ์ฌ์ฉํ์ฌ ๊ฐ๋จํ ์ ์ ์์คํ ์ ๋ง๋๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ ๋ํ ๋ณด๋ค ์์ธํ ์๋ ๋ค์๊ณผ ๊ฐ์ต๋๋ค. ์ด ์์ ์์๋ WebGL ์ค์ , ์ ฐ์ด๋ ์ปดํ์ผ ๋ฐ ๋ฒํผ ๊ฐ์ฒด ์์ฑ์ ๋ํ ๊ธฐ๋ณธ์ ์ธ ์ง์์ด ์๋ค๊ณ ๊ฐ์ ํฉ๋๋ค.
JavaScript ์ฝ๋(๊ฐ๋ ):
// 1. Initialization
const numParticles = 1000;
// Create initial particle data (positions, velocities, life)
const initialParticleData = createInitialParticleData(numParticles);
// Create and bind vertex array objects (VAOs) for input and output
const vao1 = gl.createVertexArray();
const vao2 = gl.createVertexArray();
// Create buffers for positions, velocities, and life
const positionBuffer1 = gl.createBuffer();
const velocityBuffer1 = gl.createBuffer();
const lifeBuffer1 = gl.createBuffer();
const positionBuffer2 = gl.createBuffer();
const velocityBuffer2 = gl.createBuffer();
const lifeBuffer2 = gl.createBuffer();
// Initialize buffers with initial data
gl.bindVertexArray(vao1);
gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, positionBuffer1);
gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, initialParticleData.positions, gl.DYNAMIC_COPY);
// ... bind and buffer velocityBuffer1 and lifeBuffer1 similarly ...
gl.bindVertexArray(vao2);
gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, positionBuffer2);
gl.bufferData(gl.ARRAY_BUFFER, initialParticleData.positions, gl.DYNAMIC_COPY);
// ... bind and buffer velocityBuffer2 and lifeBuffer2 similarly ...
gl.bindVertexArray(null);
// Create transform feedback object
const transformFeedback = gl.createTransformFeedback();
// Shader program setup (compile and link shaders)
const program = createShaderProgram(vertexShaderSource, fragmentShaderSource);
// Specify varyings (before linking the program)
gl.transformFeedbackVaryings(program, ['vPosition', 'vVelocity', 'vLife'], gl.INTERLEAVED_ATTRIBS);
gl.linkProgram(program);
gl.useProgram(program);
// Get attribute locations (after linking the program)
const positionLocation = gl.getAttribLocation(program, 'aPosition');
const velocityLocation = gl.getAttribLocation(program, 'aVelocity');
const lifeLocation = gl.getAttribLocation(program, 'aLife');
// 2. Render Loop (Simplified)
let useVAO1 = true; // Toggle between VAOs for ping-ponging
function render() {
// Switch VAOs for ping-ponging
const readVAO = useVAO1 ? vao1 : vao2;
const writeVAO = useVAO1 ? vao2 : vao1;
const readPositionBuffer = useVAO1 ? positionBuffer1 : positionBuffer2;
const readVelocityBuffer = useVAO1 ? velocityBuffer1 : velocityBuffer2;
const readLifeBuffer = useVAO1 ? lifeBuffer1 : lifeBuffer2;
const writePositionBuffer = useVAO1 ? positionBuffer2 : positionBuffer1;
const writeVelocityBuffer = useVAO1 ? velocityBuffer2 : velocityBuffer1;
const writeLifeBuffer = useVAO1 ? lifeBuffer2 : lifeBuffer1;
gl.bindVertexArray(readVAO);
// Set attribute pointers
gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, readPositionBuffer);
gl.vertexAttribPointer(positionLocation, 3, gl.FLOAT, false, 0, 0);
gl.enableVertexAttribArray(positionLocation);
gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, readVelocityBuffer);
gl.vertexAttribPointer(velocityLocation, 3, gl.FLOAT, false, 0, 0);
gl.enableVertexAttribArray(velocityLocation);
gl.bindBuffer(gl.ARRAY_BUFFER, readLifeBuffer);
gl.vertexAttribPointer(lifeLocation, 1, gl.FLOAT, false, 0, 0);
gl.enableVertexAttribArray(lifeLocation);
// Bind transform feedback object
gl.bindTransformFeedback(gl.TRANSFORM_FEEDBACK, transformFeedback);
// Bind output buffers
gl.bindBufferBase(gl.TRANSFORM_FEEDBACK_BUFFER, 0, writePositionBuffer);
gl.bindBufferBase(gl.TRANSFORM_FEEDBACK_BUFFER, 1, writeVelocityBuffer);
gl.bindBufferBase(gl.TRANSFORM_FEEDBACK_BUFFER, 2, writeLifeBuffer);
// Begin transform feedback
gl.beginTransformFeedback(gl.POINTS);
// Draw particles
gl.drawArrays(gl.POINTS, 0, numParticles);
// End transform feedback
gl.endTransformFeedback();
// Unbind
gl.bindTransformFeedback(gl.TRANSFORM_FEEDBACK, null);
gl.bindBufferBase(gl.TRANSFORM_FEEDBACK_BUFFER, 0, null);
gl.bindBufferBase(gl.TRANSFORM_FEEDBACK_BUFFER, 1, null);
gl.bindBufferBase(gl.TRANSFORM_FEEDBACK_BUFFER, 2, null);
gl.bindVertexArray(null);
// Draw the particles (using a separate rendering shader)
drawParticles(writePositionBuffer); // Assumes a drawParticles function exists.
// Toggle VAOs for next frame
useVAO1 = !useVAO1;
requestAnimationFrame(render);
}
render();
์ ์ ์ ฐ์ด๋ ์ฝ๋(๋จ์ํ):
#version 300 es
in vec3 aPosition;
in vec3 aVelocity;
in float aLife;
uniform float uTimeDelta;
out vec3 vPosition;
out vec3 vVelocity;
out float vLife;
void main() {
// Update particle properties
vVelocity = aVelocity * 0.98; // Apply damping
vPosition = aPosition + vVelocity * uTimeDelta;
vLife = aLife - uTimeDelta;
// Respawn if life is zero
if (vLife <= 0.0) {
vLife = 1.0;
vPosition = vec3(0.0); // Reset position to origin
vVelocity = vec3((rand(gl_VertexID) - 0.5) * 2.0, 1.0, (rand(gl_VertexID + 1) - 0.5) * 2.0); // Random velocity
}
gl_Position = vec4(vPosition, 1.0); // gl_Position is still required for rendering!
gl_PointSize = 5.0; // Adjust particle size as needed
}
// Simple pseudo-random number generator for WebGL 2 (not cryptographically secure!)
float rand(int n) {
return fract(sin(float(n) * 12.9898 + 78.233) * 43758.5453);
}
์ค๋ช :
- ํํ ๋ฒํผ๋ง: ์ด ์ฝ๋๋ ๋ ์ธํธ์ ์ ์ ๋ฐฐ์ด ๊ฐ์ฒด(VAO)์ ๋ฒํผ ๊ฐ์ฒด๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ ํํ ๋ฒํผ๋ง ๊ธฐ์ ์ ๊ตฌํํฉ๋๋ค. ์ด๋ ๊ฒ ํ๋ฉด ๋ฐ์ดํฐ ์ข ์์ฑ์ ํผํ๊ณ ๋ถ๋๋ฌ์ด ์ ๋๋ฉ์ด์ ์ ๋ณด์ฅํ๋ฉด์ ํ ์ธํธ์ ๋ฒํผ๋ฅผ ์ฝ๋ ๋์ ๋ค๋ฅธ ์ธํธ์ ์ธ ์ ์์ต๋๋ค.
- ์ด๊ธฐํ: ์ด ์ฝ๋๋ ํ์ํ ๋ฒํผ๋ฅผ ์์ฑํ๊ณ ์ ฐ์ด๋ ํ๋ก๊ทธ๋จ์ ์ค์ ํ๊ณ ๋ณํ ํผ๋๋ฐฑ์ผ๋ก ์บก์ฒํ varying์ ์ง์ ํ์ฌ ์ ์ ์์คํ ์ ์ด๊ธฐํํฉ๋๋ค.
- ๋ ๋ ๋ฃจํ: ๋ ๋ ๋ฃจํ๋ ๋ค์ ๋จ๊ณ๋ฅผ ์ํํฉ๋๋ค.
- ์ฝ๊ธฐ๋ฅผ ์ํด ์ ์ ํ VAO ๋ฐ ๋ฒํผ ๊ฐ์ฒด๋ฅผ ๋ฐ์ธ๋ฉํฉ๋๋ค.
- ์์ฑ ํฌ์ธํฐ๋ฅผ ์ค์ ํ์ฌ WebGL์ ๋ฒํผ ๊ฐ์ฒด์ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ํด์ํ๋ ๋ฐฉ๋ฒ์ ์๋ ค์ค๋๋ค.
- ๋ณํ ํผ๋๋ฐฑ ๊ฐ์ฒด๋ฅผ ๋ฐ์ธ๋ฉํฉ๋๋ค.
- ์ฐ๊ธฐ๋ฅผ ์ํด ์ ์ ํ ๋ฒํผ ๊ฐ์ฒด๋ฅผ ๋ฐ์ธ๋ฉํฉ๋๋ค.
- ๋ณํ ํผ๋๋ฐฑ์ ์์ํฉ๋๋ค.
- ์ ์๋ฅผ ๊ทธ๋ฆฝ๋๋ค.
- ๋ณํ ํผ๋๋ฐฑ์ ์ข ๋ฃํฉ๋๋ค.
- ๋ชจ๋ ๊ฐ์ฒด์ ๋ฐ์ธ๋ฉ์ ํด์ ํฉ๋๋ค.
- ์ ์ ์ ฐ์ด๋: ์ ์ ์ ฐ์ด๋๋ ๊ฐ๋จํ ์๋ฎฌ๋ ์ด์ ์ ๊ธฐ๋ฐ์ผ๋ก ์ ์ ์์น์ ์๋๋ฅผ ์ ๋ฐ์ดํธํฉ๋๋ค. ๋ํ ์ ์์ ์๋ช ์ด 0์ธ์ง ํ์ธํ๊ณ ํ์ํ ๊ฒฝ์ฐ ์ ์๋ฅผ ๋ค์ ์์ฑํฉ๋๋ค. ์ค์ํ ์ ์ ๋ ๋๋ง ๋จ๊ณ๋ฅผ ์ํด ์ฌ์ ํ `gl_Position`์ ์ถ๋ ฅํ๋ค๋ ๊ฒ์ ๋๋ค.
๋ชจ๋ฒ ์ฌ๋ก
- ๋ฐ์ดํฐ ์ ์ก ์ต์ํ: ๋ชจ๋ ๊ณ์ฐ์ด GPU์์ ์ํ๋ ๋ ๋ณํ ํผ๋๋ฐฑ์ด ๊ฐ์ฅ ํจ์จ์ ์ ๋๋ค. ๋ถํ์ํ๊ฒ CPU์ GPU ๊ฐ์ ๋ฐ์ดํฐ๋ฅผ ์ ์กํ์ง ๋ง์ญ์์ค.
- ์ ์ ํ ๋ฐ์ดํฐ ์ ํ ์ฌ์ฉ: ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌ ์ฌ์ฉ๋๊ณผ ๋์ญํญ์ ์ต์ํํ๋ ค๋ฉด ํ์์ ์ถฉ๋ถํ ์ต์ ๋ฐ์ดํฐ ์ ํ์ ์ฌ์ฉํ์ญ์์ค.
- ์ ์ ์ ฐ์ด๋ ์ต์ ํ: ์ฑ๋ฅ์ ํฅ์์ํค๊ธฐ ์ํด ์ ์ ์ ฐ์ด๋ ์ฝ๋๋ฅผ ์ต์ ํํฉ๋๋ค. ๋ณต์กํ ๊ณ์ฐ์ ํผํ๊ณ ๊ฐ๋ฅํ๋ฉด ๋ด์ฅ ํจ์๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ญ์์ค.
- Compute ์ ฐ์ด๋ ๊ณ ๋ ค: ๋ณด๋ค ๋ณต์กํ GPGPU ์์ ์ ๊ฒฝ์ฐ WebGL 2์์ ์ฌ์ฉํ ์ ์๋ ์ปดํจํธ ์ ฐ์ด๋๋ฅผ ์ฌ์ฉํ๋ ๊ฒ์ ๊ณ ๋ คํ์ญ์์ค.
- ์ ํ ์ฌํญ ์ดํด: ์ถ๋ ฅ ๋ฒํผ์ ๋ํ ์์์ ์ ๊ทผ์ด ๋ถ์กฑํ ๋ฑ ๋ณํ ํผ๋๋ฐฑ์ ์ ํ ์ฌํญ์ ์๊ณ ์์ผ์ญ์์ค.
์ฑ๋ฅ ๊ณ ๋ ค ์ฌํญ
๋ณํ ํผ๋๋ฐฑ์ ๊ฐ๋ ฅํ ๋๊ตฌ๊ฐ ๋ ์ ์์ง๋ง ์ฑ๋ฅ ์ํฅ์ ๋ํด ์ธ์งํ๋ ๊ฒ์ด ์ค์ํฉ๋๋ค.
- ๋ฒํผ ๊ฐ์ฒด ํฌ๊ธฐ: ๋ณํ ํผ๋๋ฐฑ์ ์ฌ์ฉ๋๋ ๋ฒํผ ๊ฐ์ฒด์ ํฌ๊ธฐ๋ ์ฑ๋ฅ์ ์๋นํ ์ํฅ์ ๋ฏธ์น ์ ์์ต๋๋ค. ๋ ํฐ ๋ฒํผ๋ ๋ ๋ง์ ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌ์ ๋์ญํญ์ ํ์๋ก ํฉ๋๋ค.
- Varying ์: ๋ณํ ํผ๋๋ฐฑ์์ ์บก์ฒ๋ varying์ ์๋ ์ฑ๋ฅ์ ์ํฅ์ ๋ฏธ์น ์ ์์ต๋๋ค. ์ ์กํด์ผ ํ๋ ๋ฐ์ดํฐ ์์ ์ค์ด๊ธฐ ์ํด varying ์๋ฅผ ์ต์ํํ์ญ์์ค.
- ์ ์ ์ ฐ์ด๋ ๋ณต์ก์ฑ: ๋ณต์กํ ์ ์ ์ ฐ์ด๋๋ ๋ณํ ํผ๋๋ฐฑ ํ๋ก์ธ์ค๋ฅผ ๋ฆ์ถ ์ ์์ต๋๋ค. ์ฑ๋ฅ์ ํฅ์์ํค๋ ค๋ฉด ์ ์ ์ ฐ์ด๋ ์ฝ๋๋ฅผ ์ต์ ํํ์ญ์์ค.
๋ณํ ํผ๋๋ฐฑ ๋๋ฒ๊น
๋ณํ ํผ๋๋ฐฑ ๋๋ฒ๊น ์ ์ด๋ ค์ธ ์ ์์ต๋๋ค. ๋ค์์ ๋ช ๊ฐ์ง ํ์ ๋๋ค.
- ์ค๋ฅ ํ์ธ: ๋ณํ ํผ๋๋ฐฑ ํ๋ก์ธ์ค์ ๊ฐ ๋จ๊ณ ํ์
gl.getError()๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ WebGL ์ค๋ฅ๊ฐ ์๋์ง ํ์ธํฉ๋๋ค. - ๋ฒํผ ๊ฐ์ฒด ๊ฒ์ฌ:
gl.getBufferSubData()๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ ๋ฒํผ ๊ฐ์ฒด์ ๋ด์ฉ์ ์ฝ๊ณ ๋ฐ์ดํฐ๊ฐ ์ฌ๋ฐ๋ฅด๊ฒ ๊ธฐ๋ก๋๋์ง ํ์ธํฉ๋๋ค. - ๊ทธ๋ํฝ ๋๋ฒ๊ฑฐ ์ฌ์ฉ: RenderDoc๊ณผ ๊ฐ์ ๊ทธ๋ํฝ ๋๋ฒ๊ฑฐ๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ GPU ์ํ๋ฅผ ๊ฒ์ฌํ๊ณ ๋ฌธ์ ๋ฅผ ์๋ณํฉ๋๋ค.
- ์ ฐ์ด๋ ๋จ์ํ: ๋ฌธ์ ์ ์์ธ์ ๊ฒฉ๋ฆฌํ๊ธฐ ์ํด ์ ์ ์ ฐ์ด๋ ์ฝ๋๋ฅผ ๋จ์ํํฉ๋๋ค.
๊ฒฐ๋ก
WebGL ๋ณํ ํผ๋๋ฐฑ์ ๊ณ ๊ธ ์๊ฐ ํจ๊ณผ๋ฅผ ๋ง๋ค๊ณ GPU ๊ธฐ๋ฐ ๊ณ์ฐ์ ์ํํ๊ธฐ ์ํ ๊ท์คํ ๊ธฐ์ ์ ๋๋ค. ์ ์ ์ ฐ์ด๋ ์ถ๋ ฅ์ ์บก์ฒํ์ฌ ๋ ๋๋ง ํ์ดํ๋ผ์ธ์ ๋ค์ ๊ณต๊ธํจ์ผ๋ก์จ ์ ์ ์์คํ , ์ ์ฐจ์ ๊ธฐํํ ๋ฐ ๊ธฐํ ๋ณต์กํ ๋ ๋๋ง ์์ ์ ๋ํ ๊ด๋ฒ์ํ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ์ด ์ ์์ต๋๋ค. ์ ์คํ ์ค์ ๊ณผ ์ต์ ํ๊ฐ ํ์ํ์ง๋ง ๋ณํ ํผ๋๋ฐฑ์ ์ ์ฌ์ ์ด์ ์ ๋ชจ๋ WebGL ๊ฐ๋ฐ์์ ๋๊ตฌ ๋ชจ์์ ์ถ๊ฐํ ๊ฐ์น๊ฐ ์์ต๋๋ค.
์ด ๊ธฐ์ฌ์์ ์ค๋ช ํ ํต์ฌ ๊ฐ๋ ์ ์ดํดํ๊ณ ๊ตฌํ ๋จ๊ณ๋ฅผ ๋ฐ๋ฅด๊ณ ๋ชจ๋ฒ ์ฌ๋ก๋ฅผ ๊ณ ๋ คํจ์ผ๋ก์จ ๋ณํ ํผ๋๋ฐฑ์ ๊ฐ๋ ฅํ ๊ธฐ๋ฅ์ ํ์ฉํ์ฌ ๋ฉ์ง๊ณ ์ธํฐ๋ํฐ๋ธํ WebGL ํ๊ฒฝ์ ๋ง๋ค ์ ์์ต๋๋ค.