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Fix, Fork, Contribute

WebGL2 새로운 기능

WebGL2는 WebGL1에서 꽤 많은 업그레이드가 이루어졌습니다. 만약 이미 WebGL1을 사용하고 있고 WebGL2의 이점을 누리도록 코드를 수정하는 법을 알고 싶다면 여기를 방문하십시오.

아래는 순서에 상관없이 나열한 목록입니다.

Vertex Array Objects이 항상 사용 가능합니다.

WebGL1에서도 선택적으로 사용할 수 있었지만 이 기능은 매우 중요한 변경점이라고 생각합니다. WebGL2에서는 이 기능을 항상 사용 가능하기 때문에, 여러분들도 언제나 이를 사용하시는 것이 좋습니다.

텍스처의 크기를 셰이더에서 사용할 수 있습니다.

WebGL1에서는 셰이더 내에서 텍스처의 크기를 알아야 한다면 직접 uniform을 사용해서 크기를 전달해야 만 했습니다. WebGL2에서는 다음과 같이 호출하여

vec2 size = textureSize(sampler, lod)

텍스처의 크기를 얻을 수 있습니다.

직접적인 텍셀 조회

큰 배열 데이터는 대개 텍스처에 저장하는 것이 편리합니다. WebGL1에서도 이렇게 할 수 있었지만 오직 텍스처 좌표(0.0에서 1.0)를 통해서만 텍스처 데이터에 접근할 수 있었습니다. WebGL2에서는 픽셀/텍셀 좌표로 텍스처의 값을 찾아 볼 수 있으므로 배열 접근이 약간 더 쉬워졌습니다.

vec4 values = texelFetch(sampler, ivec2Position, lod);

다양한 텍스처 포맷

WebGL1에서는 단지 몇 가지 텍스처 포맷만 있었지만, WebGL2에는 아주 많아 졌습니다!

  • RGBA32I
  • RGBA32UI
  • RGBA16I
  • RGBA16UI
  • RGBA8
  • RGBA8I
  • RGBA8UI
  • SRGB8_ALPHA8
  • RGB10_A2
  • RGB10_A2UI
  • RGBA4
  • RGB5_A1
  • RGB8
  • RGB565
  • RG32I
  • RG32UI
  • RG16I
  • RG16UI
  • RG8
  • RG8I
  • RG8UI
  • R32I
  • R32UI
  • R16I
  • R16UI
  • R8
  • R8I
  • R8UI
  • RGBA32F
  • RGBA16F
  • RGBA8_SNORM
  • RGB32F
  • RGB32I
  • RGB32UI
  • RGB16F
  • RGB16I
  • RGB16UI
  • RGB8_SNORM
  • RGB8I
  • RGB8UI
  • SRGB8
  • R11F_G11F_B10F
  • RGB9_E5
  • RG32F
  • RG16F
  • RG8_SNORM
  • R32F
  • R16F
  • R8_SNORM
  • DEPTH_COMPONENT32F
  • DEPTH_COMPONENT24
  • DEPTH_COMPONENT16

3D 텍스처

말 그대로 3번째 차원을 가진 텍스처입니다.

텍스처 배열

텍스처 배열은 각 낱장(slice)이 별도의 텍스처로 간주된다는 점을 제외하면 3D 텍스처와 매우 유사합니다. 모든 낱장들은 같은 크기여야한다는 제약이 있긴 하지만 셰이더가 상대적으로 더 적은 텍스처 유닛을 통해 수백장의 텍스처에 접근할 수 있습니다. 셰이더에서 낱장을 선택할 수 있습니다.

vec4 color = texture(someSampler2DArray, vec3(u, v, slice));

2의 거듭제곱이 아닌 텍스처 지원

WebGL1에서, 2의 거듭제곱이 아닌 텍스처는 밉맵을 가질수 없었습니다. WebGL2부터는 이런 제한이 사라졌습니다. 2의 거듭제곱이 아닌 텍스처도 2의 거듭제곱 텍스처와 정확히 동일하게 작동합니다.

셰이더의 반복문 제한 사라짐

WebGL1에서 셰이더의 반복문은 상수인 정수형 표현식을 사용해야만 했습니다. WebGL2 (GLSL 300 es) 에서는 이러한 제한이 사라졌습니다.

GLSL의 행렬 함수

WebGL1에서는 행렬의 역행렬을 사용하려면 행렬을 uniform 으로 전달해야 했습니다. WebGL2 GLSL 300 es 에는 inversetranspose 함수가 내장되어 있습니다.

공통 압축 텍스처

WebGL1에는 하드웨어에 종속적인 다양한 텍스처 압축 포맷이 존재합니다. 데스크톱 전용의 S3TC, iOS 전용의 PVTC 등등 ...

WebGL2에서 아래 포맷들은 모든 하드웨어에서 지원하도록 되어 있습니다.

  • COMPRESSED_R11_EAC RED
  • COMPRESSED_SIGNED_R11_EAC RED
  • COMPRESSED_RG11_EAC RG
  • COMPRESSED_SIGNED_RG11_EAC RG
  • COMPRESSED_RGB8_ETC2 RGB
  • COMPRESSED_SRGB8_ETC2 RGB
  • COMPRESSED_RGB8_PUNCHTHROUGH_ALPHA1_ETC2 RGBA
  • COMPRESSED_SRGB8_PUNCHTHROUGH_ALPHA1_ETC2 RGBA
  • COMPRESSED_RGBA8_ETC2_EAC RGBA
  • COMPRESSED_SRGB8_ALPHA8_ETC2_EAC

Uniform Buffer Objects

Uniform Buffer Object를 사용하면 버퍼로부터 여러 uniform을 지정할 수 있습니다. 이에 따르는 장점들은 아래와 같습니다.

  1. WebGL 외부에서 버퍼에 저장된 모든 uniform들을 조작할 수 있습니다.

    만약 WebGL1에서 16개의 uniform을 가지고 있다면 gl.uniformXXX을 16번 호출해야 하는데, 이는 상대적으로 느립니다. WebGL2에서는 Uniform Buffer Object를 사용한다면 자바스크립트에서 형식화 배열(typed array)을 사용해 모두 값을 설정할 수 있으므로 훨씬 빠릅니다. 값을 모두 설정하고 나서 gl.bufferData 또는 gl.bufferSubData를 한 번 호출하고, 셰이더 프로그램에 gl.bindBufferRange로 해당 버퍼를 사용하도록 지정해주면 되므로 두 번의 호출로 충분합니다.

  2. 여러 uniform buffer object 셋을 사용할 수 있습니다.

    먼저 용어부터 정리해봅시다. Uniform Block이란 셰이더 안에 정의된 uniform의 집합입니다. Uniform Buffer Object는 Uniform Block이 사용할 값들이 들어있는 버퍼를 뜻합니다. 원하는만큼 Uniform Buffer Object를 만들수 있으며 화면에 그리기 전에 그 중 하나를 특정한 Uniform Block에 바인딩하여 사용할 수 있습니다.

    예를 들면, 하나의 셰이더에 네개의 Uniform Block들이 정의되어 있다고 합시다.

    • 투영 행렬, 뷰 행렬 등과 같은 모든 드로우콜(draw call)에 대해 동일하게 사용하는 행렬들을 포함하는 전역 행렬 Uniform Block

    • 월드 행렬이나 법선 행렬과 같이 모델마다 다른 행렬을 포함하는 모델 별 Uniform Block

    • diffuse, ambient, specular 등 material 설정을 포함하는 material Uniform Block

    • 조명 색상, 조명 위치 등과 같은 조명 효과 데이터가 포함된 조명 Uniform Block

    그런 다음 런타임에 전역 Uniform Buffer Object 하나, 각 모델별로 모델 Uniform Buffer Object 하나씩, 조명 별로 조명 Uniform Buffer Object 하나씩, 재질 별로 재질 Uniform Buffer Object를 하나씩을 만들 수 있습니다.

    모든 값이 최신 값으로 설정된 후라면, 어떤 특정 항목을 그릴 때는 필요한 네 개의 Uniform Buffer Object를 바인딩만 하면 됩니다.

    gl.bindBufferRange(..., globalBlockIndx, globalMatrixUBO, ...);
    gl.bindBufferRange(..., modelBlockIndx, someModelMatrixUBO, ...);
    gl.bindBufferRange(..., materialBlockIndx, someMaterialSettingsUBO, ...);
    gl.bindBufferRange(..., lightBlockIndx, someLightSettingsUBO, ...);
    

정수형 텍스처, attribute와 수식 계산

WebGL1에는 실제로 부동 소수점 값을 표현하지 않더라도 모든 텍스처는 부동 소수점 값을 기반으로 표현되었지만 WebGL2는 정수 기반의 텍스처를 사용할 수 있습니다.

또한 정수형의 attribute도 사용할 수 있습니다.

무엇보다도, GLSL 300 es에서는 셰이더 내 정수의 비트 저작을 수행할 수 있습니다.

Transform feedback

WebGL2에서는 정점 셰이더의 연산 결과를 다시 버퍼에 쓸 수 있습니다.

샘플러

WebGL1에서 모든 텍스처 매개변수는 텍스처마다 존재했습니다. WebGL2에서는 필요에따라 샘플러 객체를 사용할 수 있습니다. 샘플러를 사용하면 텍스처의 일부였던 모든 필터링, 반복, 클램핑 매개변수들이 샘플러로 이동하게 됩니다. 즉, 하나의 텍스처를 다른 방식으로 샘플링 할 수 있다는 것입니다. 하나는 반복하고 하나는 클램핑한다던지, 하나는 필터링을 수행하고 다른 하나는 필터링을 하지 않는다던지 말입니다.

깊이 텍스처(Depth Textures)

깊이 텍스처는 WebGL1에서는 선택적으로 사용되었으며 사용하려면 고생이 좀 필요했습니다. 이제는 표준이며 쉐도우 맵을 계산하는데 흔히 사용됩니다.

Standard Derivatives

이제 표준이 되었습니다. 일반적인 용도는 법선을 전달하는대신 셰이더 내부에서 계산하기 위해 흔히 쓰입니다.

(인스턴스 드로잉)Instanced Drawing

이제 표준이 되었습니다. 일반적인 용도는 많은양의 나무, 관목, 잔디 등을 빠르게 그리는 것입니다.

UNSIGNED_INT 인덱스

32bit 정수를 인덱스에 사용할 수 있게 됨으로써 인덱싱 된 geometry의 크기 제한이 사라졌습니다.

Setting gl_FragDepth

깊이 버퍼 / z 버퍼에 사용자 정의 값을 쓸 수 있습니다.

Blend Equation MIN / MAX

블렌드 할때 두 색상의 최소 또는 최대를 취할 수 있습니다.

Multiple Draw Buffers

셰이더에서 여러 버퍼에 한 번에 그릴 수 있습니다. 일반적으로 다양한 deferred 렌더링 기술에 사용됩니다.

정점 셰이더에서 텍스처 접근

WebGL1에서는 선택적 기능이었습니다. 정점 셰이더 에서 접근 할 수 있는 텍스처의 갯수값이 있었는데, 0이어도 상관 없었습니다. 대부분의 기기가 이것을 지원했었습니다. WebGL2에서는 그 값이 최소 16개 이상이어야 합니다.

멀티샘플링된 렌더버퍼

WebGL1에서 캔버스 자체는 GPU에 내장된 멀티샘플 시스템으로 안티 에일리어싱을 적용 할 수 있었지만 사용자 정의 멀티 샘플링은 지원하지 않았습니다. WebGL2에서는 멀티샘플링된 렌더버퍼를 만들 수 있습니다.

오클루전 쿼리

오클루전 쿼리를 사용하면 무언가를 렌더링할 때 픽셀이 실제로 그려질지 여부를 GPU에 확인을 요청할 수 있습니다.

부동 소수점 텍스처 항상 사용 가능

부동 소수점 텍스처는 여러 특수 효과 및 계산에 사용됩니다. WebGL1에서는 선택 사항이었지만 WebGL2에서는 기본적으로 지원합니다.

주의: 안타깝게도 부동 소수점 텍스처는 여전히 필터링에만 제한되어 있으며 및 부동 소수점 텍스처로의 렌더링은 여전히 선택 사항입니다. OES_texture_float_linearEXT_color_buffer_float를 읽어 보십시오.

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