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）是一种用于多维矢量数学的非常强大的工具。

是否有可能使用JavaScript（在网络浏览器中运行）进行私人非3D计算？获取数据是可能的，但是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！

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

Answer 1

据我所知，spec WebGL支持帧缓冲对象和回读操作。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. 使用附件渲染缓冲区创建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. 画一个四边形;通过glReadPixels回读渲染缓冲区。

Answer 2

在浏览器中从着色器中获取浮点数实际上非常简单，但约束为每像素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） - ＆gt; （rgba：float）。

感谢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);

Answer 3

是的，它是可行的 - Aaron Babcock here有一个旧的演示（可能需要进行一些调整才能使其适用于1.0 WebGL规范）。