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fn_registry/cpp/functions/gfx/gpu_histogram_1d.h
T
egutierrez 07d06d5e7d feat(cpp/gfx): GPU compute primitives for Monte Carlo (G1-G7)
Stack base de compute shaders OpenGL 4.3 para cargas Monte Carlo intensivas
en GPU. Reutiliza el patron de graph_force_layout_gpu (SSBO + compute) y se
integra con el resto del registry sin nuevos simbolos en gl_loader (todo lo
que se necesita ya estaba expuesto).

- gpu_ssbo: lifecycle de Shader Storage Buffer Objects.
- gpu_compute_program: compila compute GLSL 4.3 con preamble inyectable
  (mismo pattern de gl_shader::compile_fragment).
- gpu_dispatch: dispatch_1d/2d/3d con ceil(N/local) automatico + barrier
  helpers (storage, uniform, image, buffer_update, all).
- gpu_rng_glsl: PCG32 GLSL (uniform/normal/below) + SplitMix64 seed walkers
  para sembrar deterministicamente N walkers desde un master seed.
- gpu_histogram_1d: SSBO float[N] -> uint[nbins] via atomicAdd.
- gpu_histogram_2d: SSBO float[2N] xy-interleaved -> uint[nx*ny] +
  to_density helper para alimentar heatmap_cpp_viz.
- gpu_reduce: workgroup-shared sum/min/max/mean (local 256, partials CPU).

Co-Authored-By: Claude Opus 4.7 (1M context) <noreply@anthropic.com>
2026-05-04 11:52:08 +02:00

49 lines
1.8 KiB
C++

#pragma once
#include "gfx/gpu_ssbo.h"
#include <cstddef>
namespace fn::gfx {
// Estado opaco del binner. Cachea el programa compute, los uniforms y un
// SSBO uint[nbins] de bins. Reutilizable across dispatches con el mismo
// tamano; si nbins cambia se debe destruir y crear de nuevo.
struct GpuHistogram1D {
unsigned int program = 0;
unsigned int loc_count = 0;
unsigned int loc_nbins = 0;
unsigned int loc_min = 0;
unsigned int loc_inv_range = 0;
Ssbo bins; // uint[nbins] — atomicAdd target
int nbins = 0;
};
// Crea binner para nbins bins. Compila el compute y reserva el SSBO uint[nbins].
GpuHistogram1D gpu_histogram_1d_create(int nbins);
// Borra el SSBO de bins (todos a cero) sin tocar el programa. Llamar antes
// de cada acumulacion para empezar de cero.
void gpu_histogram_1d_clear(GpuHistogram1D& h);
// Acumula un SSBO float[count] en los bins del binner. range_min y range_max
// definen los limites; samples fuera del rango se descartan (no clamp). El
// SSBO de samples debe estar bindeado por el caller en binding=0; el binner
// bindea automaticamente sus bins en binding=1.
//
// Tras esta llamada se requiere barrier_storage() o barrier_buffer_update()
// segun lo que el caller vaya a hacer despues.
void gpu_histogram_1d_accumulate(GpuHistogram1D& h,
const Ssbo& samples,
int count,
float range_min,
float range_max);
// Lee los counts de bins a CPU. out debe tener al menos h.nbins enteros.
// Hace ssbo_readback (sincrono).
void gpu_histogram_1d_readback(const GpuHistogram1D& h, unsigned int* out);
// Libera programa + SSBO. Seguro multiples veces.
void gpu_histogram_1d_destroy(GpuHistogram1D& h);
} // namespace fn::gfx