Fluid Simulator
JavaScript vs WebAssembly — CPU Performance Comparison
ブラウザ上でリアルタイム流体シミュレーションを動かし、 JavaScript と Rust/WebAssembly の CPU 計算パフォーマンスを比較する研究プロジェクトです。
Stable Fluids アルゴリズム（Jos Stam 氏）を同じパラメータで両方の言語に実装し、 WebGL によるカラフルな描画で結果を視覚化しています。
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ベンチマーク結果
※ Chromium (headless) / N=128 / CPU計算のみ（描画はWebGLで共通）
結論
"計算をWasmにすれば速くなる" は半分正解で半分間違い。
Stable Fluids のようなシンプルな数値計算では、モダンなJSエンジン（V8/SpiderMonkey）の JIT最適化が非常に強力で、Wasm化による恩恵は 1.2–1.3倍 程度にとどまりました。
Wasmが真価を発揮するのは、より大規模なグリッド（N=512+）、複雑な物理エンジン、 SIMD命令を活用できる処理、JS⇔Wasm境界越えの少ない長時間計算などの場面です。
開発で得た知見
Wasm は 1.2–1.3x 高速
シンプルな Stable Fluids アルゴリズムでは、モダンJSエンジンのJIT最適化が強力で、Wasm化の恩恵は限定的でした。
diffuse() の引数バグ発見
Rust実装で swap 後の読み書き方向が逆で、densityが毎ステップ0になる致命的バグを発見・修正しました。
WebGL 描画パイプラインの互換性
RGBA16F テクスチャを WebGL1 スタイルシェーダーで読めない問題を特定し、RGBA8 への移行で解決しました。
密度保存と減衰のバランス
Navier-Stokes方程式はdensityを保存するため、decay（0.995/step）を導入して自然な流れを実現しました。
アーキテクチャ
CPU計算 (JS / Rust+Wasm) → テクスチャアップロード → WebGL2 描画