How do I achieve the ping-ponging technique in HLSL compute shaders?

I am doing a fluid simulation, and implementing such simulation with the CPU is very slow, especially when the simulation grid size gets bigger or is a 3d grid. So I used shaders to get the calculation done in parallel with the GPU, and here I got into a problem. One of the steps of a grid fluid simulation requires solving a linear equation, which I am achieving with the jacobi method. Implementing this method on the CPU is fairly simple, but with the GPU working in parallel, I have to keep two copies of the buffer holding the resulting data, and at each iteration flip between the two so one is being read from and the other stored into. This technique is called ping ponging, and the problem is that I couldn’t get my head around how to implement it as I am still new to shaders. Here is my current solution which I guess is clearly wrong. Any help how I can achieve the ping pong technique in here?

Plain text
Copy to clipboard
Open code in new window
EnlighterJS 3 Syntax Highlighter
<code>#pragma kernel Solve
RWStructuredBuffer<float3> Solution;
RWStructuredBuffer<float3> X;
StructuredBuffer<float3> X0;
float A;
float C;
int Iterations;
int N;
int index(int x, int y, int z) {
return (x) + (y) * (N);
}
[numthreads(8, 8, 1)]
void Solve(uint3 id : SV_DispatchThreadID) {
int z = id.z;
if (id.x >= N || id.y >= N || z >= N)
return;
float cRecip = 1.0f / C;
for (int iter = 0; iter < Iterations; ++iter) {
float3 q0C = X0[index(id.x, id.y, z)];
float3 qRight = float3(0, 0, 0);
float3 qLeft = float3(0, 0, 0);
float3 qTop = float3(0, 0, 0);
float3 qBottom = float3(0, 0, 0);
if (id.x + 1 < N)
qRight = X[index(id.x + 1, id.y, z)];
if (id.x > 0)
qLeft = X[index(id.x - 1, id.y, z)];
if (id.y + 1 < N)
qTop = X[index(id.x, id.y + 1, z)];
if (id.y > 0)
qBottom = X[index(id.x, id.y - 1, z)];
float3 newValue = (q0C + A * (qRight + qLeft + qTop + qBottom)) * cRecip;
Solution[index(id.x, id.y, z)] = newValue;
X[index(id.x, id.y, z)] = newValue;
}
}
</code>
<code>#pragma kernel Solve RWStructuredBuffer<float3> Solution; RWStructuredBuffer<float3> X; StructuredBuffer<float3> X0; float A; float C; int Iterations; int N; int index(int x, int y, int z) { return (x) + (y) * (N); } [numthreads(8, 8, 1)] void Solve(uint3 id : SV_DispatchThreadID) { int z = id.z; if (id.x >= N || id.y >= N || z >= N) return; float cRecip = 1.0f / C; for (int iter = 0; iter < Iterations; ++iter) { float3 q0C = X0[index(id.x, id.y, z)]; float3 qRight = float3(0, 0, 0); float3 qLeft = float3(0, 0, 0); float3 qTop = float3(0, 0, 0); float3 qBottom = float3(0, 0, 0); if (id.x + 1 < N) qRight = X[index(id.x + 1, id.y, z)]; if (id.x > 0) qLeft = X[index(id.x - 1, id.y, z)]; if (id.y + 1 < N) qTop = X[index(id.x, id.y + 1, z)]; if (id.y > 0) qBottom = X[index(id.x, id.y - 1, z)]; float3 newValue = (q0C + A * (qRight + qLeft + qTop + qBottom)) * cRecip; Solution[index(id.x, id.y, z)] = newValue; X[index(id.x, id.y, z)] = newValue; } } </code>
#pragma kernel Solve

RWStructuredBuffer<float3> Solution;
RWStructuredBuffer<float3> X;
StructuredBuffer<float3> X0;
float A;
float C;
int Iterations;
int N;

int index(int x, int y, int z) {
    return (x) + (y) * (N);
}

[numthreads(8, 8, 1)]
void Solve(uint3 id : SV_DispatchThreadID) {
    int z = id.z;
    if (id.x >= N || id.y >= N || z >= N)
        return;

    float cRecip = 1.0f / C;

    for (int iter = 0; iter < Iterations; ++iter) {
        float3 q0C = X0[index(id.x, id.y, z)];
        float3 qRight = float3(0, 0, 0);
        float3 qLeft = float3(0, 0, 0);
        float3 qTop = float3(0, 0, 0);
        float3 qBottom = float3(0, 0, 0);

        if (id.x + 1 < N)
            qRight = X[index(id.x + 1, id.y, z)];
        if (id.x > 0)
            qLeft = X[index(id.x - 1, id.y, z)];
        if (id.y + 1 < N)
            qTop = X[index(id.x, id.y + 1, z)];
        if (id.y > 0)
            qBottom = X[index(id.x, id.y - 1, z)];

        float3 newValue = (q0C + A * (qRight + qLeft + qTop + qBottom)) * cRecip;
        Solution[index(id.x, id.y, z)] = newValue;
        X[index(id.x, id.y, z)] = newValue;
    }
}

I tried to switch between the data in the C# script (I am using Unity) but that led to a bottleneck because of dispatching the shader #iterations times.

New contributor

Mohamad T Shehab is a new contributor to this site. Take care in asking for clarification, commenting, and answering.
Check out our Code of Conduct.

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa
Thiết kế website Thiết kế website Thiết kế website Cách kháng tài khoản quảng cáo Mua bán Fanpage Facebook Dịch vụ SEO Tổ chức sinh nhật