如何使用GPU改善JavaScript性能

标签：===   浮点数   blog   函数名   random   原因   not   推荐   内容   什么是 GPU.js 首先，官网地址:https://gpu.rocks/ 简而言之，GPU.js 是一个 JavaScript 加速库，可用于使用 JavaScript 在 GPU 上进行通用计算。它支持浏览器、Node.js 和 TypeScript。 除了性能提升外，我推荐使用 GPU.js 的原因还有以下几点:   GPU.js 使用 JavaScript 作为基础，允许你使用 JavaScript 语法。它承担着将 JavaScript 自动转译为着色器语言的责任，并对它们进行编译。如果设备中没有 GPU，它可以退回到普通的 JavaScript 引擎。因此，使用 GPU.js 不会有任何不利因素。GPU.js 也可以用于并行计算。此外，你可以同时在 CPU 和 GPU 上异步地进行多项计算。               所有这些东西加在一起，我不认为有理由不使用 GPU.js。因此，让我们看看如何开始使用它。   如何设置 GPU.js？ 为您的项目安装 GPU.js 与其他的 JavaScript 库类似。 对于 Node 项目 npm install gpu.js --saveoryarn add gpu.jsimport { GPU } from (‘gpu.js‘)--- or ---const { GPU } = require(‘gpu.js‘)--- or ---import { GPU } from ‘gpu.js‘; // Use this for TypeScriptconst gpu = new GPU(); 对于 Bowsers 在本地下载 GPU.js 或使用其 CDN。 --- or --- const gpu = new GPU(); ... 注意： 如果你使用的是 Linux，你需要确保你安装了正确的文件，运行：sudo apt install mesa-common-dev libxi-dev 这就是你需要知道的关于安装和导入 GPU.js 的情况。 现在，你可以开始在你的应用程序中使用 GPU 编程。 此外，我强烈建议理解 GPU.js 的基本功能和概念。所以，让我们从 GPU.js 的一些基础知识开始。 创建函数 你可以在 GPU.js 中定义函数以在 GPU 中运行，使用一般的 JavaScript 语法。 const exampleKernel = gpu.createKernel(function() { ...}, settings); 上面的代码样本显示了一个 GPU.js 函数的基本结构。我将该函数命名为 exampleKernel。正如你所看到的，我使用了 createKernel 函数，利用 GPU 进行计算。 另外，定义输出的大小是必须的。在上面的例子中，我使用了一个名为 settings 的参数来指定输出大小。 const settings = { output: [100]}; 内核函数的输出可以是 1D、2D 或 3D，这意味着它最多可以有 3 个线程。你可以使用 this.thread 命令在内核中访问这些线程。   1D : [长度] - 值[this.thread.x]2D : [宽度，高度] - 值[this.thread.y][this.thread.x]3D: [宽度，高度，深度] - 值[this.thread.z][this.thread.y][this.thread.x]。           最后，创建的函数可以像其他的 JavaScript 函数一样使用函数名来调用：exampleKernel()   内部支持的变量 Number 你可以在 GPU.js 函数中使用任何整数或浮点数。 const exampleKernel = gpu.createKernel(function() {const number1 = 10;const number2 = 0.10;return number1 + number2;}, settings); Boolean GPU.js 中也支持布尔值，与 JavaScript 类似。 const kernel = gpu.createKernel(function() {const bool = true;if (bool) {return 1; }else{return 0; }},settings); Arrays 你可以在内核函数中定义任何大小的数字数组，并返回它们。 const exampleKernel = gpu.createKernel(function() {const array1 = [0.01, 1, 0.1, 10];return array1;}, settings); Functions 在内核函数中使用私有函数，在 GPU.js 中也是允许的。 const exampleKernel = gpu.createKernel(function() {function privateFunction() {return [0.01, 1, 0.1, 10]; }return privateFunction();}, settings);   支持的输入类型 除了上述变量类型外，你还可以向内核函数传递几种输入类型。 Numbers 与变量声明类似，你可以向内核函数传递整数或浮点数，如下所示。 const exampleKernel = gpu.createKernel(function(x) {return x;}, settings);exampleKernel(25); 1D,2D, or 3D Array of Numbers 你可以将 Array、Float32Array、Int16Array、Int8Array、Uint16Array、uInt8Array 等数组类型传入 GPU.js 内核。 const exampleKernel = gpu.createKernel(function(x) {return x;}, settings);exampleKernel([1, 2, 3]); 预扁平化的 2D 和 3D 数组也被内核函数所接受。这种方法使上传的速度更快，你必须使用 GPU.js 的输入选项来实现这一点。 const { input } = require(‘gpu.js‘);const value = input(flattenedArray, [width, height, depth]); html Images 与传统的 JavaScript 相比，将图像传递到函数中是我们在 GPU.js 中可以看到的一个新东西。使用 GPU.js，你可以将一个或多个 html 图像作为数组传递给内核函数。 //Single Imageconst kernel = gpu.createKernel(function(image) { ...}) .setGraphical(true) .setOutput([100, 100]);const image = document.createElement(‘img‘);image.src = ‘image1.png‘;image.onload = () => { kernel(image); document.getElementsByTagName(‘body‘)[0].appendChild(kernel.canvas);};//Multiple Imagesconst kernel = gpu.createKernel(function(image) { const pixel = image[this.thread.z][this.thread.y][this.thread.x]; this.color(pixel[0], pixel[1], pixel[2], pixel[3]);}) .setGraphical(true) .setOutput([100, 100]);const image1 = document.createElement(‘img‘);image1.src = ‘image1.png‘;image1.onload = onload;....//add another 2 images....const totalImages = 3;let loadedImages = 0;function onload() { loadedImages++; if (loadedImages === totalImages) { kernel([image1, image2, image3]); document.getElementsByTagName(‘body‘)[0].appendChild(kernel.canvas); }};