使用WebGL着色器语言(GLSL)在JavaScript中进行任意向量​​数学

Question

WebGL着色器语言(GLSL)是一种用于多维向量数学的非常强大的工具.

是否有可能使用JavaScript(在Web浏览器中运行)进行私有非3D计算？获取数据是可能的,但在着色器计算完成后有没有办法将数据输出到JavaScript？

不需要实际绘图,只计算矢量.(我正在研究用JavaScript编写的硬件加速重力模拟器的想法.)

谢谢!

---

在新闻中:Khronos似乎正在开发WebCL,它将是OpenCL的JavaScript可访问版本.这正是我要找的,但需要一些时间......

Answer 1

据我从看到规范 WebGL的支持帧缓冲区对象和回读操作.这足以让您转换数据并将其恢复到客户端空间.这是一系列操作:

1. 创建具有附件渲染缓冲区的FBO,您需要存储结果; 绑定它
2. 将所有输入数据上传到纹理(相同大小).
3. 创建GLSL处理着色器,它将在片段部分内执行微积分,从纹理读取输入并将输出写入目标渲染缓冲区; 绑定它
4. 绘制四边形; 通过回读渲染缓冲区glReadPixels.

Answer 2

在浏览器中从着色器中获取浮点实际上非常简单,但约束是每像素1浮点数.

我们将4个整数转换为1个浮点数(r:int,g:int,b:int,a:int) - >(rgba:float).

谢谢IEEE

float random(vec2 seed) { 
    return fract(cos(mod(123456780., 1024. * dot(seed / time, vec2(23.1406926327792690, 2.6651441426902251))))); 
}
float shift_right(float v, float amt) { 
    v = floor(v) + 0.5; return floor(v / exp2(amt)); 
}
float shift_left(float v, float amt) { 
    return floor(v * exp2(amt) + 0.5); 
}
float mask_last(float v, float bits) { 
    return mod(v, shift_left(1.0, bits)); 
}
float extract_bits(float num, float from, float to) { 
    from = floor(from + 0.5); to = floor(to + 0.5); 
    return mask_last(shift_right(num, from), to - from); 
}
vec4 encode_float(float val) { 
    if (val == 0.0) return vec4(0, 0, 0, 0); 
    float sign = val > 0.0 ? 0.0 : 1.0; 
    val = abs(val); 
    float exponent = floor(log2(val)); 
    float biased_exponent = exponent + 127.0; 
    float fraction = ((val / exp2(exponent)) - 1.0) * 8388608.0; 
    float t = biased_exponent / 2.0; 
    float last_bit_of_biased_exponent = fract(t) * 2.0; 
    float remaining_bits_of_biased_exponent = floor(t); 
    float byte4 = extract_bits(fraction, 0.0, 8.0) / 255.0; 
    float byte3 = extract_bits(fraction, 8.0, 16.0) / 255.0; 
    float byte2 = (last_bit_of_biased_exponent * 128.0 + extract_bits(fraction, 16.0, 23.0)) / 255.0; 
    float byte1 = (sign * 128.0 + remaining_bits_of_biased_exponent) / 255.0; 
    return vec4(byte4, byte3, byte2, byte1); 
}

用法:

着色器:

outputcolor = encode_float(420.420f);

JavaScript的:

// convert output to floats
output = new Float32Array(output.buffer);