333/mandelbrot
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mandelbrot/IMPLEMENTATION_REPORT.md
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2026-08-23 17:12:29 +09:00

8.8 KiB
Raw Blame History

Mandelbrot Deep Zoom v23 実装報告

結論

IMPROVEMENT_PROPOSAL.mdのv22向け設計判断をrenderer v23へ反映し、ローカル数値検証、WASM再現build、Hosted／Standalone成果物の生成まで実施した。提案は履歴文書であり、修正版のcoverage／Export／受入契約を現行基準とする。実ブラウザでのみ測定できる性能・表示・操作・download検証は、今回の環境にin-app browser bindingがないため未実行である。したがって、実装と確認済みの非ブラウザgate、未確認のbrowser acceptanceを分けて扱う。

実装済み

  • 常時RAFを廃止し、invalidate時だけ動くevent-driven schedulerへ変更した。
  • wheel／pinch／pan中は再投影だけを行い、settle後に計算を1回開始する。
  • Preview時間予算を110msへ下げ、cold deep Previewは幅48px以下から開始する。以後は実測MPPでPreview寸法を決める。
  • 標準deepのCoveredは実測MPPから約1.4秒のpixel budgetを算出する。未計測・再投影のみの場合は保守的MPPを使い、DPR下限は固定比率ではなく長辺64pxとするため4Kでも予算が効く。精細・精度優先ではこの時間適応を行わない。
  • 処理モードの自動到達点を固定し、省電力はPreview、標準はCovered、精細はRefined、精度優先はValidatedで停止する。標準では境界AAと未確定追加反復を既定で実行しない。
  • 精細の未確定追加反復は全未確定pixelではなくescape境界候補に限定し、1 viewあたりdeep 384点／shallow 4,096点を上限にする。
  • Reprojected → Preview → Covered → Refined → Validated／検証未完了を分離した。
  • Coveredはeffective DPRの表示Canvas全域をpixel中心(x + 0.5, y + 0.5)で計算する。
  • escape field、分類、confidenceと彩色を分離し、palette変更時の反復再計算を廃止した。
  • fieldへ各sampleの実escape iterationを保持し、再着色・未確定継続・Export監査で近似値ではなく同じ数値結果を使う。
  • adaptive 2×／4× AA、linear-light resolve、byte-budget detail cacheを実装した。
  • 深部Worker、deep/BLA/color WASM、reference資産を遅延生成し、Worker数を実測とmemory budgetで増減する。
  • deep/BLA/colorはmainで各1回だけcompileし、compile済みWebAssembly.ModuleをWorkerへstructured cloneする。Worker sourceから埋込payload、palette LUT、RGBA生成の重複を除き、Workerは数値fieldだけを返す。
  • 通常jobから学習したstrip時間とWorker数をkernel version・端末帯域keyで永続化し、30日TTL、schema version、storage拒否fallbackを付けて次回起動で再利用する。
  • fixed-point direct、perturbation、rebase、BLA、局所guarded directを共通tile schedulerへ接続した。
  • deep切替を固定zoom閾値ではなくpixel stepとULPの比、hysteresisで決める。
  • deep切替とguard bitsへ直近orbitのglitch／未確定／補修率を加え、精度昇格時は低精度で作った基準軌道を破棄して再構築する。
  • 高精度directを約6msでyieldする非同期処理へ変更し、取消可能にした。
  • f64解析・収縮判定はINTERIOR_LIKELYのまま保持し、ValidatedではP／P+64双方の固定小数点整数不等式で主カージオイド／周期2球を証明できたsampleだけをINTERIOR_PROVENへ昇格する。
  • 精度優先のdeep描画では、基準軌道もP／P+64で独立再計算して疎なcheckpointとescape位置を照合し、不一致時はglobal reference全体を32 bit昇格して作り直す。
  • 1×／2×／4×／custom、1×／2×2 AA、Balanced／Validated、進捗、取消に対応する独立tile exportを実装した。
  • Balanced Exportは未確定数をmetadataへ記録して完了可能とし、Validated Exportは未確定sampleが残る場合にfinal PNGを出さず明示失敗する。
  • Export sidecarへViewSpec、precision／iteration policy、未確定sample数、backend、全kernel SHA-256、色空間、encoder、paletteを記録する。
  • version付きURL、戻る／進む、座標・spanの正確値入力／copy、Undo／Redoを実装した。
  • 初回UI、一般statusと診断status、mobile compact status、keyboard操作、live region、visible focus、44px target、reduced motion／transparencyを実装した。
  • Hosted版はcontent-hashed外部WASMとstreaming compile、Standalone版は3ファイル直開きを維持した。
  • cacheは件数ではなくmobile 96 MiB／desktop 192 MiBのlogical byte ledgerで管理する。

再現buildと配布

  • src/shallow_kernel.c、src/deep_kernel.c、src/bla_kernel_v18.c、src/color_kernel.c、src/abi.jsonを配置した。
  • toolchain.lock.jsonでclang 17.0.6、target、SIMD／scalar flagsを固定した。
  • clang 17.0.6とNode.js v22.18.0で8 WASMを再buildした。tool配布archiveのURL／SHA-256はrepositoryに保持されていないため、再監査可能な証拠範囲はversion／flags、source hash、生成manifest、golden結果までとする。
  • shallow、deep、BLA、colorのgoldenとSIMD／scalar同値gateに合格後、payloadとkernels.jsを昇格した。
  • scripts/build-kernels.ps1は同一payloadだけを自動deduplicateし、異なるCOLOR variantsも正しく保持する。
  • scripts/build-hosted.ps1は現manifest以外の古いcontent-hashed WASMを削除する。

生成先:

  • Hosted: dist/hosted/とdist/wasm/
  • Standalone: dist/standalone/
  • 再現build: build/wasm-v23/

現在の非圧縮基準値は、Hosted first view 144,044 bytes、Standalone 172,591 bytesである。詳細なfile hashはaudit/v23-source-baseline.jsonに記録した。v22成果物が残っていないため、v22の転送bytes／compile timeに対するnon-regressionは判定不能であり、このv23値を今後の比較起点とする。

合格済みgate

  • source contract: pass
  • kernel source／ABI contract: pass
  • fixed-point precision 256／320 bit: pass
  • 基準軌道P／P+64 checkpoint一致と故意の不一致検出: pass
  • analytic interior integer proof 256／320 bit: pass
  • pixel mapping 851 samples、shallow／deep／BLA、2×／4× tile seam: pass
  • 配布shallow WASM pixel contract 1,440 samples、mismatch 0: pass
  • generated-WASM shallow／color／deep／BLA golden: pass
  • SIMD／scalar結果比較: pass
  • 本体、shallow Worker、deep WorkerのJavaScript構文: pass
  • mock DOM初期化とv23 diagnostics: pass
  • compile済みdeep／BLA／color Moduleのstructured clone・instantiate: pass
  • Node固定sceneの計測記録と処理量予算式の構造契約: pass（audit/v23-node-performance.json）。browser時間目標の達成を意味しない
  • Hosted／Standalone buildと全payload SHA-256: pass

toolchainを利用できる環境では次で省略なしに再実行できる。

powershell.exe -NoProfile -ExecutionPolicy Bypass -File scripts/test-all.ps1 -RequireToolchain

Browser acceptance gate

tests/browser-benchmark.htmlは1 runを1 profile・1 buildへ限定し、?profile=desktop&target=hostedのように実行する。iframe寸法によるDPR模擬を廃止し、非zero wheelのtransform-to-paint、30回以上のPreview、実際のFine→Refined、raw pixel golden、long task、Export metadata／完了前download／再現性、keyboard操作を自動判定する。HostedとStandaloneを別に開く。visual golden未登録、observed browser/GPU memory、visible focus、page zoom/pinch、screen-reader順序は外部gateとして残り、自動項目が通ってもfull acceptanceを返さない。今回の環境ではbrowser bindingがなかったため、audit/v23-browser-baseline.jsonはnot-runのままである。

残る実機確認:

  • mobile／desktop／4Kの表示画像とnative coverage
  • 操作反映p95、Preview／Covered／Refined所要時間
  • idle時の予約RAF／timer／background job／Canvas・DOM write 0
  • browser／GPUを含むobserved peak memory
  • Export寸法、完了前downloadなし、取消、PNG／JSON内容
  • keyboard-only、focus、44px target、live status、page zoomとcanvas pinchの操作確認

このgateが合格するまで、v23の実装完了と数値gate合格は主張できるが、固定実機に対する性能目標の達成は主張しない。

browser非依存の現行成果物監査はaudit/v23-browserless-baseline.jsonに保存した。公式SHA-256を照合したNode.js v22.18.0 portable binaryで7 executable testsが合格し、source／document contract、851 pixel mapping、1,440 pixel contract、Module cloneを再確認した。deep runtimeは出典付きの混在境界sceneで特性を測るが、値はmeasured-not-acceptanceである。v22比較はnot-verifiable、source-WASM再buildは保存済みprior evidenceの再利用として明示している。