使用模拟着色器时的随机速度答案

【问题标题】：random velocities when using simulation shader使用模拟着色器时的随机速度
【发布时间】：2015-10-07 17:59:44
【问题描述】：

我正在尝试使用着色器实现 Fruchterman Reingold 模拟。在着色器中实现计算部分之前，我用 javascript 编写了它。它完全按照我的预期工作，如下所示：

http://jaredmcqueen.github.io/gpgpu-force-direction/canvas_app.html

在着色器中实现计算部分时，我得到了一个在屏幕上随机漂移的稳定结构。我无法弄清楚是什么排斥力/吸引力导致我的图表如此不可预测地浮动：

http://jaredmcqueen.github.io/gpgpu-force-direction/gpgpu_app.html

物理学的核心来自排斥/吸引函数：

//fr(x) = (k*k)/x;
vec3 addRepulsion(vec3 self, vec3 neighbor){
    vec3 diff = self - neighbor;
    float x = length( diff );
    float f = ( k * k ) / x;
    return normalize(diff) * f;
}

//fa(x) = (x*x)/k;
vec3 addAttraction(vec3 self, vec3 neighbor){
    vec3 diff = self - neighbor;
    float x = length( diff );
    float f = ( x * x ) / k;
    return normalize(diff) * f;
}

任何关于为什么 gpgpu、基于模拟的着色器会表现得看似随机的见解将不胜感激。

【问题讨论】：

标签： glsl webgl shader simulation physics

【解决方案1】：

这似乎不是随机的，结构在看似正确的状态下稳定下来，并朝着恒定的方向移动。

看起来你在着色器中施加了力，然后在 CPU 端更新了模型的位置，并且这个全局模型位置应该保持不变，或者应该被另一个值更新。

根据我在代码中看到的内容，我建议消除浮点计算 (compareNodePosition.w == -1.0 || 0.0) 和 continue 运算符。请说是否有帮助。我还没有研究算法逻辑。

【讨论】：

github.com/jaredmcqueen/gpgpu-force-direction/blob/master/…我会重新检查我的定位代码，看看我是否发现了任何问题
好的，我会考虑消除浮点比较。我的项目有很多移动部件，我在创建位置纹理时设置了 .w 值。它们不会在着色器中被覆盖——我只修改 xyz 值。 w 应该始终保持不变
如果您在开发控制台打开的情况下运行演示，我会提供纹理打印输出。我控制台。注销纹理
最后一件事——我很确定算法很好。我觉得我可能对不同的节点和边缘进行了过多的迭代，这导致了我看到的额外速度

【解决方案2】：

事实证明我错误地遍历了边缘。这是我的新边缘迭代：

float idx = selfEdgeIndices.x;
float idy = selfEdgeIndices.y;
float idz = selfEdgeIndices.z;
float idw = selfEdgeIndices.w;

float start = idx * 4.0 + idy;
float end = idz * 4.0 + idw;


if(! ( idx == idz && idy == idw ) ){

    float edgeIndex = 0.0;

    for(float y = 0.0; y < edgesTexWidth; y++){
        for(float x = 0.0; x < edgesTexWidth; x++){


        vec2 ref = vec2( x + 0.5 , y + 0.5 ) / vec2(edgesTexWidth,edgesTexWidth);
        vec4 pixel = texture2D(edgeData,ref);

        if (edgeIndex >= start && edgeIndex < end){
            nodePosition = getNeighbor(pixel.x);
            nodeDiff.xyz -= addAttraction(currentNodePosition.xyz, nodePosition);
        }
        edgeIndex++;

        if (edgeIndex >= start && edgeIndex < end){
            nodePosition = getNeighbor(pixel.y);
            nodeDiff.xyz -= addAttraction(currentNodePosition.xyz, nodePosition);
        }
        edgeIndex++;

        if (edgeIndex >= start && edgeIndex < end){
            nodePosition = getNeighbor(pixel.z);
            nodeDiff.xyz -= addAttraction(currentNodePosition.xyz, nodePosition);
        }
        edgeIndex++;

        if (edgeIndex >= start && edgeIndex < end){
            nodePosition = getNeighbor(pixel.w);
            nodeDiff.xyz -= addAttraction(currentNodePosition.xyz, nodePosition);
        }
        edgeIndex++;


        }
    }

}

【讨论】：