WebGL существует уже давно, про шейдеры написано немало статей, есть серии уроков. Но в основной массе они слишком сложные для верстальщика. Даже лучше сказать, что они охватывают большие объемы информации, которые скорее нужны разработчику игрового движка, чем верстальщику. Там сразу начинают с построения сложной сцены, камера, свет… На обычном сайте для создания пары эффектов с фотографиями все эти знания избыточны. В результате люди делают очень сложные архитектурные конструкции и пишут длинные-длинные шейдеры ради очень простых по сути действий.

Все это побудило создать введение в те аспекты работы с шейдерами, которые наиболее вероятно пригодятся в работе именно верстальщику для создания различных 2d-эффектов с картинками на сайте. Конечно с поправкой на то, что сами по себе в дизайне интерфейсов они у нас применяются относительно редко. Мы сделаем стартовый шаблон на чистом JS без сторонних библиотек и рассмотрим идеи создания некоторых популярных эффектов, основанных на сдвиге пикселей, которые сложно сделать на SVG, но при этом они легко реализуются с помощью шейдеров.

При разработке современных веб-сайтов интенсивно используются возможности JavaScript по работе с DOM. Скрипты позволяют отображать и скрывать элементы, из которых строятся страницы, настраивать свойства этих элементов. У объектов DOM, с которыми взаимодействуют из программ, имеются свойства и методы. О некоторых из них, по мнению автора материала, перевод которого мы сегодня публикуем, знают практически все веб-программисты. А вот некоторые, о которых он и хочет здесь рассказать, пользуются куда меньшей известностью.

Автор материала, перевод которого мы сегодня публикуем, Нэш Вэйл, говорит, что недавно он занимался исследованием лендинг-страниц. В ходе работы он наткнулся на один сайт. Это был отличный, полезный ресурс. Однако, в ходе работы с ним, Нэш заметил, нечто неприятное.

Неестественная анимация

Кого можно назвать «пиксельных шейдеров начальник и пикселов командир»? Дениса Радина, работающего в Evolution Gaming над фотореалистичными веб-играми с использованием React и WebGL: он известен многим как раз под именем Pixels Commander.

В декабре на нашей конференции HolyJS он выступил с докладом о том, как использование GLSL может улучшить работу с UI-компонентами по сравнению с «обычным джаваскриптом». А теперь для Хабра мы подготовили текстовую версию этого доклада — добро пожаловать под кат! Заодно прикладываем видеозапись выступления:

Улучшаем дизайн проекта с помощью тактически грамотных действий, а не таланта.

Нравится вам это или нет, каждый веб-разработчик неизбежно сталкивался с ситуациями, когда ему необходимо принять решение, касающееся визуального дизайна.

Возможно, в компании, в которой вы работаете, нет штатного дизайнера, и вам необходимо реализовать интерфейс для нового функционала. Или, может быть, вы решили подработать на побочном проекте, и хотели бы, чтобы он выглядел лучше, чем «ещё один bootstrap-сайт».

Легко опустить руки и сказать: «Я никогда не смогу сделать это должным образом, я не художник!», Но, оказывается, есть уйма ловких приёмов, которые вы сможете использовать, чтобы поднять свою работу на другой уровень, не имея опыта в графическом дизайне.

Под катом семь простых идей, которые вы сможете использовать для улучшения своих проектов.

1. Для создания иерархии используем цвет и вес вместо размера

Первая часть статьи может быть доказательством того, что трассировщики лучей — это изящный пример программного обеспечения, позволяющий создавать потрясающе красивые изображения исключительно с помощью простых и интуитивно понятных алгоритмов.

К сожалению, эта простота имеет свою цену: низкую производительность. Несмотря на то, что существует множество способов оптимизации и параллелизации трассировщиков лучей, они всё равно остаются слишком затратными с точки зрения вычислений для выполнения в реальном времени; и хотя оборудование продолжает развиваться и становится быстрее с каждым годом, в некоторых областях применения необходимы красивые, но в сотни раз быстрее создаваемые изображения уже сегодня. Из всех этих областей применения самыми требовательными являются игры: мы ожидаем рендеринга отличной картинки с частотой не менее 60 кадров в секунду. Трассировщики лучей просто с этим не справятся.

Тогда как это удаётся играм?

Ответ заключается в использовании совершенно иного семейства алгоритмов, которое мы исследуем во второй части статьи. В отличие от трассировки лучей, которая получалась из простых геометрических моделей формирования изображений в человеческом глазе или в камере, сейчас мы будем начинать с другого конца — зададимся вопросом, что мы можем отрисовать на экране, и как отрисовать это как можно быстрее. В результате мы получим совершенно другие алгоритмы, которые создают примерно похожие результаты.

[Прим. пер.: оригинал статьи называется GPU Performance for Game Artists, но, как мне кажется, она будет полезной для всех, кто хочет иметь общее представление о работе видеопроцессора]

За скорость игры несут ответственность все члены команды, вне зависимости от должности. У нас, 3D-программистов, есть широкие возможности для управления производительностью видеопроцессора: мы можем оптимизировать шейдеры, жертвовать качеством картинки ради скорости, использовать более хитрые техники рендеринга… Однако есть аспект, который мы не можем полностью контролировать, и это графические ресурсы игры.

Мы надеемся, что художники создадут ресурсы, которые не только хорошо выглядят, но и будут эффективны при рендеринге. Если художники немного больше узнают о том, что происходит внутри видеопроцессора, это может оказать большое влияние на частоту кадров игры. Если вы художник и хотите понять, почему для производительности важны такие аспекты, как вызовы отрисовки (draw calls), уровни детализации (LOD) и MIP-текстуры, то прочитайте эту статью. Чтобы учитывать то влияние, которое имеют ваши графические ресурсы на производительность игры, вы должны знать, как полигональные сетки попадают из 3D-редактора на игровой экран. Это значит, что вам нужно понять работу видеопроцессора, микросхемы, управляющей графической картой и несущей ответственность за трёхмерный рендеринг в реальном времени. Вооружённые этим знанием, мы рассмотрим наиболее частые проблемы с производительностью, разберём, почему они являются проблемой, и объясним, как с ними справиться.

Эта статья является переводом цикла из четырёх статей «Linear algebra for game developers», написанных David Rosen и посвящённых линейной алгебре и её применению в разработке игр. С оригинальными статьями можно ознакомиться тут: часть 1, часть 2, часть 3 и часть 4. Я не стал публиковать переводы отдельными топиками, а объединил все статьи в одну. Думаю, что так будет удобнее воспринимать материал и работать с ним. Итак приступим.

Шаблоны проектирования — это способ решения периодически возникающих проблем. Точнее, это руководства по решению конкретных проблем. Это не классы, пакеты или библиотеки, которые вы можете вставить в своё приложение и ожидать волшебства.

Как сказано в Википедии:

В программной инженерии шаблон проектирования приложений — это многократно применяемое решение регулярно возникающей проблемы в рамках определённого контекста архитектуры приложения. Шаблон — это не законченное архитектурное решение, которое можно напрямую преобразовать в исходный или машинный код. Это описание подхода к решению проблемы, который можно применять в разных ситуациях.

Будьте осторожны

• Шаблоны проектирования — не «серебряная пуля».
• Не пытайтесь внедрять их принудительно, последствия могут быть негативными. Помните, что шаблоны — это способы решения, а не поиска проблем. Так что не перемудрите.
• Если применять их правильно и в нужных местах, они могут оказаться спасением. В противном случае у вас будет ещё больше проблем.

В статье приведены примеры на PHP 7, но пусть вас это не смущает, ведь заложенные в шаблонах принципы неизменны. Кроме того, внедряется поддержка других языков.