WebGPU: இணையத்தில் உயர் செயல்திறன் கிராபிக்ஸ் மற்றும் கணினிச் செயலாக்கத்தை வெளிக்கொணர்தல்

நிலையான உள்ளடக்கம் மற்றும் எளிய ஊடாடல்களைத் தாண்டி இணையம் வெகுதூரம் வளர்ந்துள்ளது. இன்று, இணையப் பயன்பாடுகள் சிக்கலான உருவகப்படுத்துதல்கள், அதிவேக விளையாட்டுகள், நுட்பமான தரவுக் காட்சிப்படுத்தல்கள் மற்றும் இயந்திரக் கற்றல் வேலைப்பளுக்களைக் கூட இயக்குகின்றன. இந்த சவாலான பயன்பாடுகளுக்கு நவீன கிராபிக்ஸ் செயலாக்க அலகுகளின் (GPUs) முழு ஆற்றலும் தேவைப்படுகிறது, இங்குதான் WebGPU வருகிறது.

WebGPU என்றால் என்ன?

WebGPU என்பது ஒரு புதிய இணைய ஏபிஐ ஆகும், இது மேம்பட்ட கிராபிக்ஸ் ரெண்டரிங் மற்றும் பொது-நோக்கக் கணக்கீடுகளுக்கு நவீன GPU திறன்களை வெளிப்படுத்துகிறது. இது WebGL-க்கு அடுத்தபடியாக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது, அதன் வரம்புகளை நிவர்த்தி செய்து, நவீன GPU-களின் திறன்களைப் பயன்படுத்துவதற்கு மிகவும் திறமையான மற்றும் சக்திவாய்ந்த இடைமுகத்தை வழங்குகிறது.

OpenGL ES 3.0-ஐ அடிப்படையாகக் கொண்ட WebGL-ஐப் போலல்லாமல், WebGPU ஆனது சமீபத்திய GPU அம்சங்கள் மற்றும் கட்டமைப்புகளைப் பயன்படுத்திக்கொள்ளும் வகையில் புதிதாக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. இது வழங்குகிறது:

• மேம்பட்ட செயல்திறன்: மிகவும் திறமையான ஏபிஐ வடிவமைப்பு, குறைக்கப்பட்ட மேல்நிலைச் செலவு மற்றும் உகந்த வள மேலாண்மைக்கு நன்றி, WebGPU ஆனது WebGL-ஐ விட குறிப்பிடத்தக்க சிறந்த செயல்திறனை வழங்குகிறது.
• நவீன GPU அம்சங்கள்: WebGPU ஆனது கம்ப்யூட் ஷேடர்கள் போன்ற மேம்பட்ட GPU அம்சங்களுக்கான அணுகலை வழங்குகிறது, இது GPU-வில் பொது-நோக்கக் கணக்கீட்டை (GPGPU) செயல்படுத்துகிறது.
• பல்தளப் பொருத்தம்: WebGPU ஆனது பல்தளங்களில் இயங்கும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது, இது வெவ்வேறு இயக்க முறைமைகள் (Windows, macOS, Linux, Android, iOS) மற்றும் சாதனங்களில் சீராக செயல்படுகிறது.
• பாதுகாப்பு: WebGPU ஆனது பயனர்களை தீங்கிழைக்கும் குறியீட்டிலிருந்து பாதுகாக்க மற்றும் இணையப் பயன்பாடுகளின் பாதுகாப்பை உறுதி செய்ய வலுவான பாதுகாப்பு அம்சங்களை உள்ளடக்கியுள்ளது.
• எதிர்காலத்திற்கு ஏற்ற தன்மை: WebGPU ஆனது நீட்டிக்கக்கூடியதாக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது, இது GPU தொழில்நுட்பத்தில் எதிர்கால முன்னேற்றங்களுக்கு ஏற்ப தன்னை மாற்றிக்கொள்ள அனுமதிக்கிறது.

WebGPU-இன் முக்கிய கருத்துக்கள்

உயர்-செயல்திறன் கொண்ட இணையப் பயன்பாடுகளை உருவாக்க WebGPU-இன் அடிப்படைக் கருத்துக்களைப் புரிந்துகொள்வது முக்கியம். இதோ சில அத்தியாவசிய கூறுகள்:

1. சாதனம் மற்றும் வரிசை (Device and Queue)

சாதனம் (device) என்பது GPU-வுடனான இணைப்பைக் குறிக்கிறது. GPU-உடன் தொடர்புகொள்வதற்கும் வளங்களை உருவாக்குவதற்கும் இது முதன்மை இடைமுகமாகும். வரிசை (queue) என்பது GPU-க்கு கட்டளைகளைச் சமர்ப்பிக்கப் பயன்படுகிறது.

எடுத்துக்காட்டு:

            // 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. இடையகங்கள் (Buffers)

இடையகங்கள் (Buffers) என்பவை GPU-வில் தரவைச் சேமிக்கப் பயன்படுத்தப்படும் நினைவகப் பகுதிகளாகும். வெர்டெக்ஸ் தரவு, இன்டெக்ஸ் தரவு, யூனிஃபார்ம் தரவு மற்றும் ரெண்டரிங் மற்றும் கணக்கீட்டிற்குத் தேவைப்படும் பிற வகை தரவுகளைச் சேமிக்க இவை பயன்படுத்தப்படலாம்.

எடுத்துக்காட்டு:

            // 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. டெக்ஸ்சர்கள் (Textures)

டெக்ஸ்சர்கள் (Textures) என்பவை GPU-வில் சேமிக்கப்பட்ட படங்களாகும். அவை ரெண்டர் செய்யப்பட்ட பொருட்களுக்கு காட்சி விவரங்களை வழங்கப் பயன்படுகின்றன, மேலும் ஹைட்மேப்கள் அல்லது லுகப் டேபிள்களை சேமிப்பது போன்ற பிற நோக்கங்களுக்காகவும் பயன்படுத்தப்படலாம்.

எடுத்துக்காட்டு:

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

            

              
                Copy
              
            
          

4. ஷேடர்கள் மற்றும் பைப்லைன்கள் (Shaders and Pipelines)

ஷேடர்கள் (Shaders) என்பவை GPU-வில் இயங்கும் நிரல்களாகும். அவை WebGPU ஷேடிங் மொழியில் (WGSL) எழுதப்பட்டுள்ளன, மேலும் வெர்டெக்ஸ் தரவை மாற்றுவதற்கும், பிக்சல் வண்ணங்களைக் கணக்கிடுவதற்கும், பிற கிராபிக்கல் செயல்பாடுகளைச் செய்வதற்கும் பொறுப்பாகும். ஒரு பைப்லைன் (pipeline) என்பது பயன்படுத்த வேண்டிய ஷேடர்கள், வெர்டெக்ஸ் உள்ளீட்டு வடிவம் மற்றும் ரெண்டர் இலக்கு உட்பட ஒட்டுமொத்த ரெண்டரிங் செயல்முறையை வரையறுக்கிறது.

எடுத்துக்காட்டு:

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

@fragment
fn main() -> @location(0) vec4 {
 return vec4(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. பைண்ட் குழுக்கள் மற்றும் பைண்ட் குழு தளவமைப்புகள் (Bind Groups and Bind Group Layouts)

பைண்ட் குழுக்கள் (Bind groups) டெக்ஸ்சர்கள் மற்றும் யூனிஃபார்ம் இடையகங்கள் போன்ற வளங்களை ஷேடர்களுடன் பிணைக்கப் பயன்படுகின்றன. ஒரு பைண்ட் குழு தளவமைப்பு (bind group layout) ஒரு பைண்ட் குழுவின் கட்டமைப்பை வரையறுக்கிறது, பிணைக்கப்பட்ட வளங்களின் வகைகள் மற்றும் இடங்களைக் குறிப்பிடுகிறது.

எடுத்துக்காட்டு:

            // 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. ரெண்டர் பாஸ்கள் மற்றும் கம்ப்யூட் பாஸ்கள் (Render Passes and Compute Passes)

ஒரு ரெண்டர் பாஸ் (render pass) என்பது ஒரு டெக்ஸ்சர் அல்லது திரை போன்ற ஒரு ரெண்டர் இலக்குக்கு கிராபிக்ஸ் ரெண்டர் செய்யும் செயல்முறையை வரையறுக்கிறது. ஒரு கம்ப்யூட் பாஸ் (compute pass) என்பது GPU-வில் பொது-நோக்கக் கணக்கீட்டைச் செய்யும் செயல்முறையை வரையறுக்கிறது.

எடுத்துக்காட்டு (ரெண்டர் பாஸ்):

            // 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
              
            
          

WebGPU பயன்படுத்துவதன் நன்மைகள்

WebGL போன்ற தற்போதுள்ள இணைய கிராபிக்ஸ் ஏபிஐ-களை விட WebGPU பல நன்மைகளை வழங்குகிறது, இது சவாலான இணையப் பயன்பாடுகளில் பணிபுரியும் டெவலப்பர்களுக்கு இது ஒரு சிறந்த தேர்வாக அமைகிறது:

1. மேம்பட்ட செயல்திறன்

WebGPU ஆனது CPU மேல்நிலைச் செலவைக் குறைக்கவும் GPU பயன்பாட்டை அதிகரிக்கவும் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது, இதன் விளைவாக WebGL உடன் ஒப்பிடும்போது குறிப்பிடத்தக்க செயல்திறன் மேம்பாடுகள் ஏற்படுகின்றன. இது டெவலப்பர்களை மிகவும் சிக்கலான மற்றும் பார்வைக்கு பிரமிக்க வைக்கும் பயன்பாடுகளை உருவாக்க அனுமதிக்கிறது, அவை பரந்த அளவிலான சாதனங்களில் சீராக இயங்கும்.

எடுத்துக்காட்டு: நகர திட்டமிடலுக்கான சிக்கலான 3D நகர உருவகப்படுத்துதலை உருவாக்கும் ஒரு குழு, WebGPU-ஐப் பயன்படுத்தி நகரத்தை அதிக விவரம் மற்றும் யதார்த்தத்துடன் ரெண்டர் செய்ய முடியும், இது திட்டமிடுபவர்கள் போக்குவரத்து முறைகளை பகுப்பாய்வு செய்யவும், சுற்றுச்சூழல் தாக்கங்களை உருவகப்படுத்தவும், சாத்தியமான வளர்ச்சி காட்சிகளை மேம்பட்ட செயல்திறனுடன் காட்சிப்படுத்தவும் உதவுகிறது.

2. நவீன GPU அம்சங்களுக்கான அணுகல்

WebGPU ஆனது கம்ப்யூட் ஷேடர்கள் போன்ற நவீன GPU அம்சங்களை வெளிப்படுத்துகிறது, இது GPU-வில் பொது-நோக்கக் கணக்கீட்டை (GPGPU) செயல்படுத்துகிறது. இது இணையப் பயன்பாடுகளுக்கு புதிய சாத்தியங்களைத் திறக்கிறது, பட செயலாக்கம், இயற்பியல் உருவகப்படுத்துதல்கள் மற்றும் இயந்திர கற்றல் போன்ற பணிகளை நேரடியாக GPU-வில் செய்ய அனுமதிக்கிறது.

எடுத்துக்காட்டு: மருத்துவப் படப் பகுப்பாய்விற்கான இணைய அடிப்படையிலான தளத்தை உருவாக்கும் ஆராய்ச்சியாளர்கள், WebGPU-இன் கம்ப்யூட் ஷேடர்களைப் பயன்படுத்தி செக்மென்டேஷன், ஃபில்டரிங் மற்றும் ரெஜிஸ்ட்ரேஷன் போன்ற பட செயலாக்கப் பணிகளை விரைவுபடுத்தலாம், இது வேகமான மற்றும் துல்லியமான நோயறிதல்களுக்கு உதவுகிறது.

3. மேம்படுத்தப்பட்ட பல்தளப் பொருத்தம்

WebGPU ஆனது பல்தளங்களில் இயங்கும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது, இது வெவ்வேறு இயக்க முறைமைகள் மற்றும் சாதனங்களில் சீராக செயல்படுகிறது. இது மேம்பாடு மற்றும் வரிசைப்படுத்தலை எளிதாக்குகிறது, டெவலப்பர்கள் ஒரு ஒற்றை கோட்பேஸ் மூலம் பரந்த பார்வையாளர்களை குறிவைக்க அனுமதிக்கிறது.

எடுத்துக்காட்டு: ஒரு மல்டிபிளேயர் ஆன்லைன் விளையாட்டை உருவாக்கும் ஒரு கேம் டெவலப்பர், WebGPU-ஐப் பயன்படுத்தி வீரர்கள் Windows கணினிகள், macOS மடிக்கணினிகள், Android டேப்லெட்டுகள் அல்லது iOS சாதனங்களைப் பயன்படுத்தினாலும், விளையாட்டு சீராகவும் சீராகவும் இயங்குவதை உறுதிசெய்ய முடியும்.

4. மேம்பட்ட பாதுகாப்பு

WebGPU ஆனது பயனர்களை தீங்கிழைக்கும் குறியீட்டிலிருந்து பாதுகாக்க மற்றும் இணையப் பயன்பாடுகளின் பாதுகாப்பை உறுதி செய்ய வலுவான பாதுகாப்பு அம்சங்களை உள்ளடக்கியுள்ளது. முக்கியமான தரவைக் கையாளும் அல்லது முக்கியமான செயல்பாடுகளைச் செய்யும் பயன்பாடுகளுக்கு இது மிகவும் முக்கியமானது.

எடுத்துக்காட்டு: ஒரு இணைய அடிப்படையிலான வர்த்தக தளத்தை உருவாக்கும் ஒரு நிதி நிறுவனம், பயனர் தரவைப் பாதுகாக்கவும் அங்கீகரிக்கப்படாத அணுகலைத் தடுக்கவும் WebGPU-இன் பாதுகாப்பு அம்சங்களை நம்பியிருக்கலாம், இது நிதி பரிவர்த்தனைகளின் நேர்மை மற்றும் இரகசியத்தன்மையை உறுதி செய்கிறது.

5. எதிர்காலத்திற்கு ஏற்ற தன்மை

WebGPU ஆனது நீட்டிக்கக்கூடியதாக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது, இது GPU தொழில்நுட்பத்தில் எதிர்கால முன்னேற்றங்களுக்கு ஏற்ப தன்னை மாற்றிக்கொள்ள அனுமதிக்கிறது. WebGPU உடன் உருவாக்கப்பட்ட இணையப் பயன்பாடுகள் எதிர்கால வன்பொருள் மற்றும் மென்பொருளுடன் இணக்கமாக இருப்பதை இது உறுதி செய்கிறது, இது செலவுமிக்க மற்றும் நேரத்தைச் செலவழிக்கும் புதுப்பிப்புகளின் தேவையைக் குறைக்கிறது.

எடுத்துக்காட்டு: ஒரு தொழில்முறை வீடியோ எடிட்டிங் கருவியை உருவாக்கும் ஒரு மென்பொருள் நிறுவனம், WebGPU-ஐப் பயன்படுத்தி புதிய GPU அம்சங்கள் மற்றும் திறன்கள் கிடைக்கும்போது அவற்றைப் பயன்படுத்திக்கொள்ள முடியும், இது அவர்களின் மென்பொருள் போட்டித்தன்மையுடன் இருப்பதையும் அதன் பயனர்களுக்கு சிறந்த செயல்திறனை வழங்குவதையும் உறுதி செய்கிறது.

WebGPU-க்கான பயன்பாட்டு வழக்குகள்

WebGPU ஆனது உயர்-செயல்திறன் கிராபிக்ஸ் மற்றும் கணினித் திறன்களைக் கோரும் பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றது. இதோ சில குறிப்பிடத்தக்க பயன்பாட்டு வழக்குகள்:

1. கேமிங்

WebGPU ஆனது டெவலப்பர்களை மேம்பட்ட செயல்திறன் மற்றும் யதார்த்தத்துடன் பார்வைக்கு பிரமிக்க வைக்கும் மற்றும் அதிவேக இணைய அடிப்படையிலான கேம்களை உருவாக்க உதவுகிறது. இது மிகவும் சிக்கலான ரெண்டரிங் நுட்பங்கள், மேம்பட்ட ஷேடர் விளைவுகள் மற்றும் மென்மையான விளையாட்டுக்கு அனுமதிக்கிறது.

எடுத்துக்காட்டு: ஒரு AAA கேம் இன்ஜினை WebAssembly மற்றும் WebGPU பயன்படுத்தி இணையத்திற்கு மாற்றுவது டெவலப்பர்களை பயனர்கள் நேட்டிவ் பயன்பாடுகளைப் பதிவிறக்கி நிறுவத் தேவையில்லாமல் ஒரு பரந்த பார்வையாளர்களை அடைய அனுமதிக்கிறது. WebGPU-இன் பல்தளத் தன்மை வெவ்வேறு சாதனங்கள் மற்றும் இயக்க முறைமைகளில் சீரான செயல்திறனை உறுதி செய்கிறது.

2. தரவுக் காட்சிப்படுத்தல்

WebGPU ஆனது பெரிய தரவுத்தொகுப்புகளை எளிதாகக் கையாளக்கூடிய ஊடாடும் மற்றும் டைனமிக் தரவுக் காட்சிப்படுத்தல்களை உருவாக்கப் பயன்படுகிறது. இது சிக்கலான விளக்கப்படங்கள், வரைபடங்கள் மற்றும் வரைபடங்களை நிகழ்நேரத்தில் ரெண்டர் செய்ய அனுமதிக்கிறது, பயனர்கள் புதிய வழிகளில் தரவை ஆராய்ந்து பகுப்பாய்வு செய்ய உதவுகிறது.

எடுத்துக்காட்டு: ஒரு அறிவியல் ஆராய்ச்சிக் குழு, காலநிலை மாற்றத்தின் சிக்கலான உருவகப்படுத்துதல்களைக் காட்சிப்படுத்த WebGPU-ஐப் பயன்படுத்தலாம், இது வெவ்வேறு காட்சிகளை ஆராயவும் பல்வேறு கொள்கைகளின் சாத்தியமான தாக்கங்களை பகுப்பாய்வு செய்யவும் அனுமதிக்கிறது. பெரிய தரவுத்தொகுப்புகளை நிகழ்நேரத்தில் ரெண்டர் செய்யும் திறன், பாரம்பரிய முறைகளைப் பயன்படுத்தி கண்டறிய கடினமாக இருக்கும் வடிவங்களையும் போக்குகளையும் ஆராய்ச்சியாளர்கள் அடையாளம் காண உதவுகிறது.

3. இயந்திரக் கற்றல்

WebGPU ஆனது GPU கணினித் திறன்களுக்கான அணுகலை வழங்குகிறது, இது உலாவியில் இயந்திரக் கற்றல் வேலைப்பளுக்களை விரைவுபடுத்துவதற்கு ஏற்றதாக அமைகிறது. இது டெவலப்பர்களை நியூரல் நெட்வொர்க்குகளுக்குப் பயிற்சி அளிப்பது, அனுமானங்களை இயக்குவது மற்றும் பெரிய தரவுத்தொகுப்புகளை நேரடியாக GPU-வில் செயலாக்குவது போன்ற பணிகளைச் செய்ய உதவுகிறது.

எடுத்துக்காட்டு: ஒரு இணைய அடிப்படையிலான பட அங்கீகார சேவையை உருவாக்கும் ஒரு நிறுவனம், படங்களின் செயலாக்கத்தை விரைவுபடுத்த WebGPU-ஐப் பயன்படுத்தலாம், இது வேகமான மற்றும் துல்லியமான முடிவுகளை ermöglicht. உலாவியில் இயந்திரக் கற்றல் பணிகளைச் செய்யும் திறன், பயனர்கள் ஒரு சேவையகத்திற்கு தரவைப் பதிவேற்ற வேண்டிய தேவையை நீக்குகிறது, தனியுரிமை மற்றும் பாதுகாப்பை மேம்படுத்துகிறது.

4. அறிவியல் கணினிச் செயலாக்கம்

WebGPU ஆனது உலாவியில் அறிவியல் உருவகப்படுத்துதல்கள் மற்றும் கணக்கீடுகளை விரைவுபடுத்தப் பயன்படுகிறது. இது ஆராய்ச்சியாளர்களை சிக்கலான கணக்கீடுகளைச் செய்யவும், முடிவுகளைக் காட்சிப்படுத்தவும், நிகழ்நேரத்தில் உருவகப்படுத்துதல்களுடன் ஊடாடவும் அனுமதிக்கிறது.

எடுத்துக்காட்டு: மூலக்கூறு இயக்கவியலைப் படிக்கும் ஆராய்ச்சியாளர்கள், மூலக்கூறுகளின் நடத்தையை உருவகப்படுத்த WebGPU-ஐப் பயன்படுத்தலாம், இது பொருட்களின் பண்புகளைப் புரிந்துகொள்ளவும் புதிய மருந்துகளை வடிவமைக்கவும் அனுமதிக்கிறது. உலாவியில் உருவகப்படுத்துதல்களைச் செய்யும் திறன், சிறப்பு மென்பொருள் மற்றும் வன்பொருளின் தேவையை நீக்குகிறது, இது ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒத்துழைக்கவும் தங்கள் வேலையைப் பகிர்ந்து கொள்ளவும் எளிதாக்குகிறது.

5. கேட் மற்றும் பொறியியல் (CAD and Engineering)

WebGPU ஆனது டெவலப்பர்களை சிக்கலான 3D மாதிரிகள் மற்றும் உருவகப்படுத்துதல்களைக் கையாளக்கூடிய இணைய அடிப்படையிலான CAD மற்றும் பொறியியல் பயன்பாடுகளை உருவாக்க உதவுகிறது. இது நிகழ்நேர ரெண்டரிங், ஊடாடும் திருத்தம் மற்றும் உலாவியில் ஒத்துழைப்பை அனுமதிக்கிறது.

எடுத்துக்காட்டு: ஒரு பொறியியல் நிறுவனம், இயந்திர அமைப்புகளை வடிவமைப்பதற்கும் உருவகப்படுத்துவதற்கும் ஒரு இணைய அடிப்படையிலான தளத்தை உருவாக்க WebGPU-ஐப் பயன்படுத்தலாம், இது பொறியாளர்கள் தங்கள் இருப்பிடத்தைப் பொருட்படுத்தாமல் திட்டங்களில் நிகழ்நேரத்தில் ஒத்துழைக்க அனுமதிக்கிறது. எந்தவொரு சாதனத்திலிருந்தும் ஒரு இணைய உலாவி மூலம் தளத்தை அணுகும் திறன், சிறப்பு மென்பொருள் மற்றும் வன்பொருளின் தேவையை நீக்குகிறது, செலவுகளைக் குறைத்து செயல்திறனை மேம்படுத்துகிறது.

WebGPU vs. WebGL

WebGPU ஆனது WebGL-க்கு அடுத்தபடியாக வடிவமைக்கப்பட்டிருந்தாலும், இரண்டு ஏபிஐ-களுக்கும் இடையில் பல முக்கிய வேறுபாடுகள் உள்ளன:

• ஏபிஐ வடிவமைப்பு: WebGPU ஆனது WebGL உடன் ஒப்பிடும்போது மிகவும் நவீன மற்றும் திறமையான ஏபிஐ வடிவமைப்பைக் கொண்டுள்ளது, இது CPU மேல்நிலைச் செலவைக் குறைத்து GPU பயன்பாட்டை மேம்படுத்துகிறது.
• GPU அம்சங்கள்: WebGPU ஆனது கம்ப்யூட் ஷேடர்கள் போன்ற நவீன GPU அம்சங்களுக்கான அணுகலை வழங்குகிறது, அவை WebGL-இல் கிடைக்காது.
• செயல்திறன்: WebGPU பொதுவாக WebGL-ஐ விட குறிப்பிடத்தக்க சிறந்த செயல்திறனை வழங்குகிறது, குறிப்பாக சவாலான பயன்பாடுகளுக்கு.
• பல்தளப் பொருத்தம்: WebGPU ஆனது WebGL-ஐ விட அதிக பல்தளப் பொருத்தமுடையதாக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது, இது வெவ்வேறு செயலாக்கங்களில் முரண்பாடுகளைக் காட்டக்கூடும்.
• பாதுகாப்பு: WebGPU ஆனது WebGL-ஐ விட வலுவான பாதுகாப்பு அம்சங்களை உள்ளடக்கியுள்ளது.

பெரும்பாலான சந்தர்ப்பங்களில், உயர்-செயல்திறன் கிராபிக்ஸ் மற்றும் கணினித் திறன்கள் தேவைப்படும் புதிய இணையப் பயன்பாடுகளுக்கு WebGPU விருப்பமான தேர்வாகும். இருப்பினும், எளிமையான பயன்பாடுகளுக்கு அல்லது பழைய உலாவிகளுடன் பொருத்தம் ஒரு முதன்மைக் கவலையாக இருக்கும்போது WebGL இன்னும் பொருத்தமானதாக இருக்கலாம்.

WebGPU ஷேடிங் மொழி (WGSL)

WebGPU ஆனது WGSL (WebGPU ஷேடிங் மொழி) எனப்படும் ஒரு புதிய ஷேடிங் மொழியைப் பயன்படுத்துகிறது. WGSL என்பது WebGPU-க்காக பிரத்யேகமாக வடிவமைக்கப்பட்ட ஒரு நவீன, பாதுகாப்பான மற்றும் கையடக்க மொழியாகும். இது ரஸ்ட் மற்றும் HLSL போன்ற மொழிகளால் ஈர்க்கப்பட்டுள்ளது, செயல்திறன் மற்றும் வெளிப்பாட்டுத்தன்மைக்கு இடையில் ஒரு சமநிலையை வழங்குகிறது.

WGSL-இன் முக்கிய அம்சங்கள் பின்வருமாறு:

• பாதுகாப்பு: WGSL ஆனது நினைவக-பாதுகாப்பாகவும் பொதுவான ஷேடர் பாதிப்புகளைத் தடுக்கவும் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது.
• கையடக்கத்தன்மை: WGSL ஆனது வெவ்வேறு GPU கட்டமைப்புகளில் கையடக்கமாக இருக்கும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது.
• வெளிப்பாட்டுத்தன்மை: WGSL ஆனது சிக்கலான ஷேடர்களை உருவாக்குவதற்கான வளமான அம்சங்களை வழங்குகிறது.
• ஒருங்கிணைப்பு: WGSL ஆனது WebGPU ஏபிஐ-உடன் இறுக்கமாக ஒருங்கிணைக்கப்பட்டுள்ளது.

WebGPU பயன்பாடுகளை உருவாக்க WGSL-ஐக் கற்றுக்கொள்வது அவசியம். GLSL (WebGL பயன்படுத்தும் ஷேடிங் மொழி) உடன் பழக்கமான டெவலப்பர்களுக்கு இது ஒரு கற்றல் வளைவைக் கொண்டிருக்கலாம் என்றாலும், அதன் பாதுகாப்பு, கையடக்கத்தன்மை மற்றும் செயல்திறனின் நன்மைகள் அதை ஒரு பயனுள்ள முதலீடாக ஆக்குகின்றன.

WebGPU-உடன் தொடங்குதல்

WebGPU உடன் மேம்படுத்தத் தொடங்க, உங்களுக்கு ஏபிஐ-ஐ ஆதரிக்கும் ஒரு நவீன இணைய உலாவி தேவைப்படும். Chrome, Firefox, மற்றும் Safari அனைத்தும் WebGPU-க்கான சோதனை ஆதரவைக் கொண்டுள்ளன. HTML, JavaScript, மற்றும் CSS போன்ற இணைய மேம்பாட்டுக் கருத்துக்கள் பற்றிய அடிப்படை புரிதலும் உங்களுக்குத் தேவைப்படும்.

நீங்கள் தொடங்குவதற்கு உதவ சில ஆதாரங்கள் இங்கே:

• WebGPU விவரக்குறிப்பு: அதிகாரப்பூர்வ WebGPU விவரக்குறிப்பு ஏபிஐ-இன் விரிவான கண்ணோட்டத்தை வழங்குகிறது.
• WebGPU மாதிரிகள்: ஏராளமான WebGPU மாதிரிகள் ஆன்லைனில் கிடைக்கின்றன, அவை வெவ்வேறு அம்சங்கள் மற்றும் நுட்பங்களைக் காட்டுகின்றன.
• WebGPU பயிற்சிகள்: WebGPU மேம்பாட்டின் அடிப்படைகளைக் கற்றுக்கொள்ள உங்களுக்கு உதவ பல பயிற்சிகள் மற்றும் கட்டுரைகள் கிடைக்கின்றன.
• சமூக மன்றங்கள்: ஆன்லைன் மன்றங்கள் மற்றும் சமூகங்கள் ஆதரவை வழங்கலாம் மற்றும் உங்கள் கேள்விகளுக்கு பதிலளிக்கலாம்.

எடுத்துக்காட்டு: ஒரு எளிய முக்கோணத்தை ரெண்டரிங் செய்தல்

WebGPU-ஐப் பயன்படுத்தி ஒரு முக்கோணத்தை ரெண்டரிங் செய்வதற்கான ஒரு எளிமைப்படுத்தப்பட்ட எடுத்துக்காட்டு இங்கே. இந்த எடுத்துக்காட்டு முக்கிய படிகளில் கவனம் செலுத்துகிறது மற்றும் சுருக்கத்திற்காக சில பிழை கையாளுதல் மற்றும் அமைப்பைத் தவிர்க்கிறது. WGSL குறியீடு இங்கே இன்லைனாகக் குறிப்பிடப்பட்டுள்ளது, ஆனால் ஒரு உண்மையான பயன்பாட்டில், இது பொதுவாக ஒரு தனி கோப்பிலிருந்து ஏற்றப்படுகிறது அல்லது ஒரு ஸ்டிரிங் மாறிலியாக வரையறுக்கப்படுகிறது.

            
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) -> @builtin(position) vec4 {
      return vec4(pos, 0.0, 1.0);
    }
  `;

  const fragmentShaderCode = `
    @fragment
    fn main() -> @location(0) vec4 {
      return vec4(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
              
            
          

இந்த எடுத்துக்காட்டு WebGPU-ஐப் பயன்படுத்தி ஒரு முக்கோணத்தை ரெண்டரிங் செய்வதில் உள்ள அடிப்படை படிகளை நிரூபிக்கிறது, அவையாவன:

• GPU அடாப்டர் மற்றும் சாதனத்தை துவக்குதல்.
• ரெண்டரிங்கிற்காக கேன்வாஸை உள்ளமைத்தல்.
• வெர்டெக்ஸ் மற்றும் ஃபிராக்மென்ட் ஷேடர்களுக்கான ஷேடர் தொகுதிகளை உருவாக்குதல்.
• ஒரு ரெண்டர் பைப்லைனை உருவாக்குதல்.
• ஒரு வெர்டெக்ஸ் இடையகத்தை உருவாக்கி அதில் வெர்டெக்ஸ் தரவை நகலெடுத்தல்.
• ஒரு கட்டளை என்கோடர் மற்றும் ரெண்டர் பாஸை உருவாக்குதல்.
• பைப்லைன் மற்றும் வெர்டெக்ஸ் இடையகத்தை அமைத்தல்.
• முக்கோணத்தை வரைதல்.
• கட்டளை இடையகத்தை வரிசைக்குச் சமர்ப்பித்தல்.

இந்த எடுத்துக்காட்டு எளிமையானது என்றாலும், இது மிகவும் சிக்கலான WebGPU பயன்பாடுகளை உருவாக்குவதற்கான அடித்தளத்தை வழங்குகிறது.

WebGPU-இன் எதிர்காலம்

WebGPU இன்னும் ஒப்பீட்டளவில் ஒரு புதிய ஏபிஐ ஆகும், ஆனால் இது இணைய கிராபிக்ஸ் மற்றும் கணினிச் செயலாக்கத்தில் புரட்சியை ஏற்படுத்தும் ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது. WebGPU-க்கான உலாவி ஆதரவு முதிர்ச்சியடையும்போதும், ஏபிஐ பரவலாக ஏற்றுக்கொள்ளப்படும்போதும், முன்பை விட சக்திவாய்ந்த, அதிவேகமான மற்றும் பார்வைக்கு பிரமிக்க வைக்கும் ஒரு புதிய தலைமுறை இணையப் பயன்பாடுகளை நாம் காணலாம்.

WebGPU குறிப்பிடத்தக்க தாக்கத்தை ஏற்படுத்தும் என்று எதிர்பார்க்கப்படும் பகுதிகள்:

• இணைய அடிப்படையிலான விளையாட்டுகள்: WebGPU ஆனது டெவலப்பர்களை நேட்டிவ் கேம்களின் தரத்திற்குப் போட்டியாக மிகவும் சிக்கலான மற்றும் பார்வைக்கு ஈர்க்கக்கூடிய இணைய அடிப்படையிலான கேம்களை உருவாக்க உதவும்.
• தரவுக் காட்சிப்படுத்தல்: WebGPU ஆனது பெரிய தரவுத்தொகுப்புகளை எளிதாகக் கையாளக்கூடிய ஊடாடும் மற்றும் டைனமிக் தரவுக் காட்சிப்படுத்தல்களை உருவாக்க அனுமதிக்கும்.
• இயந்திரக் கற்றல்: WebGPU ஆனது உலாவியில் இயந்திரக் கற்றல் வேலைப்பளுக்களை விரைவுபடுத்தும், இது பட அங்கீகாரம், இயற்கை மொழி செயலாக்கம் மற்றும் முன்கணிப்பு பகுப்பாய்வு போன்ற பகுதிகளில் புதிய பயன்பாடுகளை செயல்படுத்தும்.
• மெய்நிகர் மற்றும் επαυξημένη πραγματικότητα: WebGPU ஆனது இணைய அடிப்படையிலான மெய்நிகர் மற்றும் επαυξημένη πραγματικότητα அனுபவங்களை செயல்படுத்துவதில் முக்கிய பங்கு வகிக்கும்.
• தொழில்முறை கிராபிக்ஸ் பயன்பாடுகள்: 3D மாடலிங், வீடியோ எடிட்டிங் மற்றும் பிற கிராபிக்ஸ்-தீவிர பணிகளுக்கான கருவிகள் WebGPU-இன் செயல்திறன் மேம்பாடுகளிலிருந்து பயனடையும்.

முடிவுரை

WebGPU என்பது நவீன GPU-களின் சக்தியை இணையத்திற்கு கொண்டு வரும் ஒரு கேம்-மாற்றும் தொழில்நுட்பமாகும். அதன் மேம்பட்ட செயல்திறன், நவீன GPU அம்சங்களுக்கான அணுகல், பல்தளப் பொருத்தம் மற்றும் மேம்பட்ட பாதுகாப்பு ஆகியவை சவாலான இணையப் பயன்பாடுகளில் பணிபுரியும் டெவலப்பர்களுக்கு இது ஒரு சிறந்த தேர்வாக அமைகிறது. WebGPU முதிர்ச்சியடைந்து பரவலாக ஏற்றுக்கொள்ளப்படும்போது, இது இணையத்தை உயர்-செயல்திறன் கிராபிக்ஸ் மற்றும் கணினிச் செயலாக்கத்திற்கான ஒரு தளமாக மாற்றி, புதுமை மற்றும் படைப்பாற்றலுக்கான புதிய சாத்தியங்களைத் திறக்கும் ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது.

WebGPU-ஐ ஏற்றுக்கொண்டு இணைய மேம்பாட்டின் எதிர்காலத்தைத் திறக்கவும்!