WebGL入门（019）：WebGLSync 简介、使用方法、示例代码

WebGL 是一个用于在浏览器中渲染 2D 和 3D 图形的 JavaScript API。随着 WebGL 的不断发展，其 API 的复杂性和丰富性也在不断增加。WebGLSync 是 WebGL 2.0 引入的一个新特性，它允许开发者在 GPU 操作中添加同步机制，以避免数据冲突和提高性能。

什么是 WebGLSync

WebGLSync 对象是一个同步对象，用于在异步 GPU 操作中提供一种机制来确保某些操作在特定条件下完成。简单来说，WebGLSync 允许你在 GPU 任务之间以一种安全的方式进行同步。这对于管理多个渲染任务、确保资源不会在 GPU 上被错误地访问是非常重要的。

在 WebGL 中，所有的绘制命令都是异步执行的，这意味着当你调用一个绘制指令时，JavaScript 代码不会等待这条指令完成。某些情况下，这会导致后续指令在前面的绘制完成之前就开始执行，从而引发资源竞争的问题。在这种情况下，我们可以使用 WebGLSync 对象来进行同步，以确保任务按照正确的顺序执行。

WebGLSync 的使用方法

创建 WebGLSync 对象

使用 gl.fenceSync() 方法可以创建一个新的 WebGLSync 对象。其语法如下：

const sync = gl.fenceSync(condition, flags);

• condition 参数指定需要同步的条件，通常为 gl.SYNC_GPU_COMMANDS_COMPLETE，表示在 GPU 命令完成后进行同步。
• flags 参数通常可以设置为 0，表示没有额外的同步标志。

检查同步状态

创建好 WebGLSync 对象后，我们可以使用 gl.clientWaitSync() 方法来检查同步状态。其使用示例如下：

const result = gl.clientWaitSync(sync, flags, timeout);

• flags 参数控制等待行为，通常也是设置为 0。
• timeout 指定等待的最大时间，单位为毫秒。

释放 WebGLSync 对象

一旦同步完成，我们可以使用 gl.deleteSync(sync) 方法来释放 WebGLSync 对象，从而避免内存泄漏。

示例代码

以下是一个使用 WebGLSync 对象的简单示例代码，展示了如何在两个渲染任务之间进行同步：

// 获取 WebGL 上下文
const canvas = document.getElementById('myCanvas');
const gl = canvas.getContext('webgl2');

// 初始化着色器和缓冲区（略）

// 第一个渲染任务
function renderSceneA() {
    // 进行绘制操作...
    gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT);
    // 这里可能有其他的绘制调用
}

// 第二个渲染任务
function renderSceneB() {
    // 进行绘制操作...
    gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT);
    // 这里可能有其他的绘制调用
}

// 设置帧渲染
function render() {
    renderSceneA();

    // 创建一个同步对象
    const sync = gl.fenceSync(gl.SYNC_GPU_COMMANDS_COMPLETE, 0);

    // 检查同步状态
    const result = gl.clientWaitSync(sync, 0, 5000); // 等待最多5秒
    if (result === gl.ALREADY_SIGNALED) {
        console.log('第一场景绘制完成，开始执行第二场景绘制。');
        renderSceneB();
    } else {
        console.log('第二场景绘制等待中，可能会超时。');
    }

    // 释放同步对象
    gl.deleteSync(sync);

    requestAnimationFrame(render); // 循环渲染
}

// 启动渲染
render();

总结

WebGLSync 是 WebGL 2.0 中一个重要的同步机制，它帮助开发者在多任务渲染中避免资源冲突并提高渲染效率。本文通过简单的示例代码展示了如何创建、检查和删除 WebGLSync 对象。掌握 WebGLSync 的使用方法，将为你的 WebGL 项目提供更好的可控性和性能优化。