WebGPURenderer は、最新のWebグラフィックスAPIである WebGPU を利用して Three.js のシーンを描画するためのレンダラーです。 従来のレンダラーと近いインターフェースを持ちながら、WebGPU のパフォーマンス上の利点を活かすことができます。

セットアップ

基本的なセットアップ手順は以下の通りです。

  1. Three.js のインポート: WebGPU 対応ビルド (three.webgpu.js) をインポートします。
  2. レンダラーの作成: new THREE.WebGPURenderer() でインスタンスを作成します。
  3. シーン、カメラ、オブジェクトの作成: 通常通り、シーン、カメラ、メッシュなどを作成します。
  4. アニメーションループの設定: renderer.setAnimationLoop() で描画ループを登録します。

サンプルコード

<html>
<head>
  <meta charset="utf-8" />
  <script type="importmap">
    {
      "imports": {
        "three": "https://cdn.jsdelivr.net/npm/three@0.182.0/build/three.webgpu.js",
        "three/webgpu": "https://cdn.jsdelivr.net/npm/three@0.182.0/build/three.webgpu.js"
      }
    }
  </script>
  <script type="module">
    import * as THREE from "three/webgpu";
    import { WebGPURenderer } from "three/webgpu";
    // サイズを指定
    const width = 960;
    const height = 540;

    // レンダラーを作成
    const renderer = new WebGPURenderer({
      canvas: document.querySelector("#myCanvas"),
    });
    renderer.setPixelRatio(devicePixelRatio);
    renderer.setSize(width, height);
    renderer.setClearColor(0x000000); // 背景色を指定
    renderer.setAnimationLoop(tick);

    // シーンを作成
    const scene = new THREE.Scene();

    // カメラを作成
    const camera = new THREE.PerspectiveCamera(45, width / height);
    camera.position.set(0, 0, +1000);

    // 箱を作成
    const geometry = new THREE.BoxGeometry(400, 400, 400);
    const material = new THREE.MeshNormalMaterial(); // 標準のマテリアルを使用
    const box = new THREE.Mesh(geometry, material);
    scene.add(box);

    // 毎フレーム時に実行されるループイベントです
    function tick() {
      box.rotation.y += 0.01;
      renderer.render(scene, camera); // レンダリング
    }
  </script>
</head>
<body>
<canvas id="myCanvas"></canvas>
</body>
</html>

このサンプルでは、WebGPURenderer を作成して setAnimationLoop() で描画を継続し、基本的な立方体を表示しています。

WebGPURendererの使い方は、従来のレンダラーに近いことが分かると思います。

importmap によるモジュール解決

このサンプルでは、HTML の <script type="importmap"> を使って ES モジュールの名前をビルド済みファイルの URL にマッピングしています。 以下のように設定することで、three と three/webgpu のインポート先を明示的に指定できます。

<script type="importmap">
  {
    "imports": {
      "three": "https://cdn.jsdelivr.net/npm/three@0.182.0/build/three.webgpu.js",
      "three/webgpu": "https://cdn.jsdelivr.net/npm/three@0.182.0/build/three.webgpu.js"
    }
  }
</script>

上記の設定により、続く <script type="module"> 内の次のコードは、自動的に WebGPU ビルド (three.webgpu.js) を読み込むようになります。これがないと、デフォルトの WebGL ビルドやローカル版の three.js が読み込まれるため、WebGPURenderer が見つからずエラーになります。

import * as THREE from "three/webgpu";
import { WebGPURenderer } from "three/webgpu";

なお、"three" と "three/webgpu" を別々に定義しているのは、TypeScript移植時の互換性のためです。TypeScriptでは、パスベースのインポート（three/webgpu）と名前空間インポート（three）を区別するため、両方のマッピングを提供することで、コードの移行をスムーズに行えます。

従来レンダラーとの互換性について

WebGPURenderer は、従来のWebGLRendererレンダラーに近いコンストラクタオプションやメソッドを提供しており、既存コードを多くの場合で置き換えて利用できます。

  • コンストラクタオプション：
    • canvas（描画先の <canvas> 要素）
    • antialias など、従来と同様に指定できる設定が多い
  • 主要メソッド：
    • setSize(width, height), setPixelRatio(ratio), setClearColor(color)
    • render(scene, camera) でシーンを描画
    • dispose() でリソースを破棄
  • その他のプロパティや機能：
    • outputColorSpace, toneMapping, shadowMap など多くの設定を共通して扱えます

WebGPU非対応のブラウザでも利用できる

WebGPURenderer は、WebGPU をサポートしていないブラウザ環境でも動作するように設計されています。WebGPU が利用できない場合、自動的に WebGL 2 レンダラーにフォールバックします。

これにより、開発者は最新の WebGPU API を活用しつつ、WebGPU 非対応のブラウザでもアプリケーションを実行できるため、幅広いユーザーにリーチできます。このフォールバック機能は Three.js によって自動的に処理されるため、開発者が特別な対応を行う必要はありません。