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id: P-REINFORCE-AUTO-1903E0
category: "10_Wiki/💡 Topics/Graphics & Performance"
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tags: [auto-reinforced]
last_reinforced: 2026-04-20
github_commit: "[P-Reinforce] Continuous Worker - WebGPU Compute Shaders"
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# [[WebGPU Compute Shaders|WebGPU Compute Shaders]]

## 📌 한 줄 통찰 (The Karpathy Summary)
> WebGPU Compute Shader는 JavaScript의 메인 스레드에서 수행되던 무거운 범용 연산을 수많은 GPU 코어를 활용해 병렬로 처리할 수 있게 해주는 기능입니다 [1]. CPU 기반 연산의 병목 현상을 해소하여 수백만 개의 파티클이나 대규모 복잡한 시뮬레이션을 실시간으로 처리할 수 있도록 돕습니다 [2, 3]. Three.js와 같은 라이브러리를 통해 접근성이 크게 향상되었으며, 대규모 데이터 필터링, 물리 시뮬레이션, GPU 주도 렌더링 등 고성능이 요구되는 작업에 필수적으로 사용됩니다 [1, 4].

## 📖 구조화된 지식 (Synthesized Content)
* **성능 향상 및 병목 해소:** 기존 CPU 기반의 업데이트는 약 50,000개의 파티클에서 병목 현상이 발생했으나, WebGPU 컴퓨트 셰이더를 사용하면 이를 수백만 개 단위로 확장할 수 있습니다 [2]. 실제로 CPU에서 프레임당 30ms가 걸리던 10,000개의 파티클 업데이트 작업을 컴퓨트 셰이더를 통해 100,000개의 파티클을 2ms 이내에 처리하는 수준(약 150배 향상)으로 대폭 개선할 수 있습니다 [3].
* **주요 활용 사례:** 컴퓨트 셰이더는 충돌 감지, 대규모 데이터 필터링, 실시간 조명, 물리 연산 등 병렬 처리가 필요한 작업에 매우 적합합니다 [1, 4-6]. 또한 실시간 편집과 거대한 규모를 지원하는 절차적 지형 생성(Procedural terrain generation)에도 사용됩니다 [6]. 애니메이션 시퀀스를 위한 '컴퓨트 스키닝(Compute skinning)' 기법에도 활용되어, 컴퓨트 단계에서 메쉬 정점 변환을 계산해 버퍼에 저장하고 렌더링 패스에서 재사용함으로써 중복 계산을 없앨 수 있습니다 [3].
* **스토리지 텍스처(Storage Textures) 활용:** 일반 텍스처와 달리 컴퓨트 셰이더에서 읽기와 쓰기가 모두 가능하며, 유체 시뮬레이션, 이미지 처리, GPU 주도 렌더링과 같은 효과를 구현하는 데 필수적입니다 [5, 7].
* **메모리 및 동기화 관리:** 스레드 간 데이터 공유가 필요한 컴퓨트 셰이더의 경우, 전역 메모리보다 10~100배 빠른 작업 그룹 공유 메모리(Workgroup shared memory)를 활용할 수 있습니다 [6, 8]. 연산이 포함된 씬을 렌더링할 때는 `renderAsync`(또는 `renderer.computeAsync`)를 사용하여 GPU 작업을 동기화하고, 종속된 렌더 패스가 시작되기 전에 컴퓨트 패스가 완료되도록 보장해야 합니다 [9, 10].
* **간접 그리기(Indirect Draws)와의 결합:** 컴퓨트 셰이더의 연산 결과를 바탕으로 GPU가 스스로 무엇을 렌더링할지 결정하게 하는 간접 그리기 기능을 활용할 수 있습니다 [8]. 이를 통해 CPU-GPU 간의 동기화 지연을 제거하고 초당 프레임 수준의 GPU 기반 컬링(Culling)을 효율적으로 수행할 수 있습니다 [8, 11, 12].

## ⚠️ 모순 및 업데이트 (Contradictions & RL Update)
- **과거 데이터와의 충돌:** 자동화 엔진에 의해 매핑된 지식으로, 추후 정밀 검증 필요.
- **정책 변화:** Graphics & Performance 분야의 자동 자산화 수행.

## 🔗 지식 연결 (Graph)
- **Related Topics:** [[스토리지 텍스처(Storage Textures)|Storage Textures]], Indirect Draws, [[TSL (Three Shader Language)|TSL (Three Shader Language)]], Compute Skinning
- **Projects/Contexts:** Three.js r171+ (WebGPURenderer 도입 및 TSL 통합으로 컴퓨트 셰이더 지원 [13-17]), BIM Datasets (대규모 데이터 필터링 및 병렬 처리 적용 맥락 [3]), [[Expo 2025 Osaka|Expo 2025 Osaka]] (100만 개 파티클 유체 시뮬레이션 적용 사례 [18, 19])
- **Contradictions/Notes:** WebGL이나 WebGL2 환경에서는 컴퓨트 셰이더가 지원되지 않으며 WebGPU 환경에서만 동작합니다 [20]. Three.js의 TSL과 렌더러를 사용하면 비교적 쉽게 컴퓨트 셰이더를 구현할 수 있지만, 네이티브 WebGPU를 사용할 경우 더 세밀한 직접 제어 및 다중 패스 물리 연산 등이 가능한 대신 그래픽스 파이프라인에 대한 매우 높은 기술적 숙련도가 요구된다는 트레이드오프가 존재합니다 [1, 4, 10].

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*Last updated: 2026-04-19*
- Raw Source: 00_Raw/2026-04-20/WebGPU Compute Shaders.md
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