从图像导入纹理探索WebGPU的奇妙世界

2023-12-23 17:21:38

在上一篇文章中，我们介绍了有关使用纹理的一些基础知识。纹理是计算机图形学中用于存储和管理图像数据的重要概念，在3D渲染中扮演着至关重要的角色。通过将纹理应用到3D模型上，可以为模型添加丰富多彩的细节和纹理效果，从而使模型看起来更加逼真。

WebGPU是一个新的图形API，它允许开发人员直接访问GPU硬件，从而实现高性能的图形渲染。在WebGPU中，纹理与其他资源一样，需要通过设备（device）对象创建。要从图像导入纹理，我们需要遵循以下步骤：

首先，我们需要创建一个设备对象，该对象代表了GPU硬件。设备对象可以通过调用 navigator.gpu.requestAdapter() 方法获得。
接下来的步骤是将图像加载到内存中。这可以通过使用 HTML5 的 File API 或 XMLHttpRequest 对象来实现。
加载图像后，我们需要创建一个表示纹理的纹理对象。这可以通过调用 device.createTexture() 方法实现。
接下来，我们需要将图像数据复制到纹理对象中。这可以通过调用 device.queue.writeTexture() 方法实现。
最后，我们需要告诉GPU如何使用纹理对象。这可以通过创建着色器程序（shader program）并将其应用到渲染管线（render pipeline）来实现。

通过以上步骤，我们就可以从图像导入纹理并将其用于WebGPU应用程序中。为了更好地理解如何使用纹理，我们提供了一个简单的示例，演示了如何将纹理应用到3D模型上。

const device = navigator.gpu.requestAdapter();
const texture = device.createTexture();
const image = new Image();
image.onload = () => {
  const canvas = document.createElement('canvas');
  canvas.width = image.width;
  canvas.height = image.height;
  const context = canvas.getContext('2d');
  context.drawImage(image, 0, 0);
  const pixels = context.getImageData(0, 0, image.width, image.height).data;
  device.queue.writeTexture({
    texture: texture,
    data: pixels,
  });
};
image.src = 'image.png';

const shader = `
  ...
  uniform sampler2D uTexture;
  ...
  void main() {
    ...
    vec4 color = texture(uTexture, vTexCoord);
    ...
  }
  ...
`;

const pipeline = device.createRenderPipeline({
  ...
  vertexShader: shader,
  fragmentShader: shader,
  ...
});

const commandEncoder = device.createCommandEncoder();
const renderPassDescriptor = {
  ...
};
const passEncoder = commandEncoder.beginRenderPass(renderPassDescriptor);
passEncoder.setPipeline(pipeline);
passEncoder.draw(...);
passEncoder.end();
commandEncoder.finish();