真っ黒な背景色で塗りつぶしてみよう

真っ黒な背景色で塗りつぶしてみよう

<canvas>タグが3Dを描画する矩形です。その背景色を黒色に設定すると、図3のように<canvas>タグ全体が真っ黒になります。次のサンプルコード「lib」→「UltraMotion3D.js」のように、背景色は色テクスチャに塗ります。それを<canvas>タグのビューに描いているわけです。

さらに、ポリゴンの前後関係を決める「Zバッファ」もデプステクスチャで作成します。Zバッファとはポリゴンの頂点を囲んでマテリアルを1ピクセルずつ塗っていくとき、そのピクセルの奥行き(Z座標)が以前に描いた他のポリゴンのピクセルより手前にあればZ座標を上書きしてピクセルを塗るものです。その値の型が'depth24plus'という深度24bitなわけです。Zバッファがないと奥のポリゴンが手前に描画されるなど、おかしな描画になったりします。

図3:真っ黒な<canvas>タグ

・サンプルコード「lib」→「UltraMotion3D.js」
var _passEncoder = null;

async function initWebGPU(canvas) {
  if (!navigator.gpu) {
    throw Error('WebGPU not supported.');
  }
  const adapter = await navigator.gpu.requestAdapter();
  if (!adapter) {
    throw Error('Could not request WebGPU adapter.');
  }
  _device = await adapter.requestDevice();
  _canvas = document.getElementById(canvas);
  _context = _canvas.getContext('webgpu');
  _presentationFormat = navigator.gpu.getPreferredCanvasFormat();
  _context.configure({
    device: _device,
    format: _presentationFormat,
    alphaMode: 'premultiplied',
  });
  resize();
  everyFrame();
}

function everyFrame() {
  _commandEncoder = _device.createCommandEncoder();
  const textureView = _context.getCurrentTexture().createView();
  _renderPassDescriptor = {
    colorAttachments: [
      {
        view: textureView,
        clearValue: { r: 0.0, g: 0.0, b: 0.0, a: 1.0 },
        loadOp: 'clear',
        storeOp: 'store',
      },
    ],
    depthStencilAttachment: {
      view: _depthTexture.createView(),
      depthClearValue: 1.0,
      depthLoadOp: 'clear',
      depthStoreOp: 'store',
    },
  };
  _passEncoder = _commandEncoder.beginRenderPass(_renderPassDescriptor);
  _passEncoder.end();
  _device.queue.submit([_commandEncoder.finish()]);
}

function resize() {
  _depthTexture = _device.createTexture({
    size: [_canvas.width, _canvas.height],
    format: 'depth24plus',
    usage: GPUTextureUsage.RENDER_ATTACHMENT,
  });
}

【サンプルコードの解説】
「everyFrame」関数は毎フレーム呼ばれるためこのような名前を付けましたが、今回はまだ最初の1回しか呼ばれません。
GPUに送る命令形式に変換するコマンドエンコーダーを作成して「_commandEncoder」変数に代入します。
テクスチャを作成し「textureView」変数に代入します。
レンダリングの通過を記述する「_renderPassDescriptor」変数を色を塗る色テクスチャとZバッファのデプステクスチャで作成します。色テクスチャもデプステクスチャも単なるテクスチャデータです。
「beginRenderPass」メソッドでレンダリングの通過を開始します。
「end」メソッドでレンダリングの通過を終了します。つまり最初に背景を塗りつぶした他にはポリゴンなどジオメトリを何も描画していません。
デバイスのキュー(列)に「submit」メソッドで1コマが終了したコマンドエンコーダーを登録します。
「resize」関数でキャンバスと同じ幅と高さの、Zバッファ用のテクスチャを深度24bitで作成します。

【コラム】「プログラミングと株式投資の共通点」

プログラミングで一度もバグを出さずにプログラムを完成させることはほぼ不可能でしょう。それは株式投資にも似ているのではないでしょうか。

株式投資はゲームのように上手く行くこともあれば、失敗することもあります。「いついつまでにいくら増やしたい」と思っても、到底上手く行くものではありません。とは言え、株式投資における資金を金額ではなく「得点」として見れば、マネーゲームとして楽しめるのではないかと思います。

誰だって、一度もゲームオーバーにならずにゲームをクリアできることはまずないでしょう。勝ったり負けたり。負けてる人でも株式投資を続けて行けるのは、ゲームとして楽しんでいるからではないでしょうか。

おわりに

今回は、WebGPUの導入として<canvas>タグの背景色を真っ黒に塗りつぶしてみました。塗りつぶす以外には何も描画していません。そこで次回は、シェーダーを使って三角形を1個だけ描画するための実装を解説します。

この記事のキーワード :

人気記事トップ10

人気記事ランキングをもっと見る

企画広告も役立つ情報バッチリ! Sponsored

ClickHouse Cloudが実現した広告運用SaaS「ATOM」のデータ基盤革新、パフォーマンスを向上しながら、運用負荷とコストを削減 11月11日 6:20 AIで開発が加速する時代、品質保証はどう変わる? Tricentisが示すAIエージェント活用の実像 11月9日 6:45 悪用までの猶予が「1分」に迫るフロンティアAI時代に開発と本番を貫く脆弱性管理が必要 10月29日 8:30 欧州CRA対応とSBOM運用。AI生成コードのOSS混入問題の対策とは ――スニペット単位で検出する「FossID」「Insignary Clarity」によるSBOM運用 9月16日 6:40 PostgreSQLからTiDBへ、稼働中SaaSで進める段階的DB移行の実践と再設計への展望 9月7日 6:30 機能安全開発におけるGoogleTestの活用を支援!「Parasoft C/C++test CT」で実現する効率化&AI連携 4月14日 6:30 【CNDW2025】Grafanaが明かす「オブザーバビリティの哲学」ー最小限の労力で実用的なインサイトを得るには 1月23日 6:30 【CNDW2025】プロダクト急増に備える基盤刷新 ーウェルスナビがECSからEKSへの移行で得た知見とは 1月15日 6:30 【CNDW2025】250環境を5人で運用、構築時間は30分に ーKINTOテクノロジーズが語るインフラ基盤組織の作り方 2025年12月18日 6:30 新たな自動化で熱視線! AIエージェントの「推論能力」を支える2つのコンポーネントとは? 2025年11月28日 6:30