Nota: entiendo las matemáticas básicas. Entiendo que lo tipicoperspective La función en varias bibliotecas matemáticas produce una matriz que convierte los valores z de -zNear a -zFar nuevamente en -1 a +1, pero solo si el resultado se divide porw

La pregunta específica es ¿qué gana la GPU haciendo esto por usted en lugar de tener que hacerlo usted mismo?

En otras palabras, digamos que la GPU no se dividió mágicamentegl_Position porgl_Position.w y que en su lugar tenías que hacerlo manualmente como en

attribute vec4 position;
uniform mat4 worldViewProjection;

void main() {
  gl_Position = worldViewProjection * position;

  // imaginary version of GL where we must divide by W ourselves
  gl_Position /= gl_Position.w;
}

¿Qué se rompe en este GL imaginario debido a esto? ¿Funcionaría o hay algo sobre pasar el valor antes de que se divida porw que proporciona información adicional necesaria para la GPU?

Tenga en cuenta que si realmente lo hago, la perspectiva del mapeo de texturas se rompe.

"use strict";
var m4 = twgl.m4;
var gl = twgl.getWebGLContext(document.getElementById("c"));
var programInfo = twgl.createProgramInfo(gl, ["vs", "fs"]);

var bufferInfo = twgl.primitives.createCubeBufferInfo(gl, 2);

var tex = twgl.createTexture(gl, {
  min: gl.NEAREST,
  mag: gl.NEAREST,
  src: [
    255, 255, 255, 255,
    192, 192, 192, 255,
    192, 192, 192, 255,
    255, 255, 255, 255,
  ],
});

var uniforms = {
  u_diffuse: tex,
};

function render(time) {
  time *= 0.001;
  twgl.resizeCanvasToDisplaySize(gl.canvas);
  gl.viewport(0, 0, gl.canvas.width, gl.canvas.height);

  gl.enable(gl.DEPTH_TEST);
  gl.enable(gl.CULL_FACE);
  gl.clear(gl.COLOR_BUFFER_BIT | gl.DEPTH_BUFFER_BIT);

  var projection = m4.perspective(
      30 * Math.PI / 180, 
      gl.canvas.clientWidth / gl.canvas.clientHeight, 
      0.5, 10);
  var eye = [1, 4, -6];
  var target = [0, 0, 0];
  var up = [0, 1, 0];

  var camera = m4.lookAt(eye, target, up);
  var view = m4.inverse(camera);
  var viewProjection = m4.multiply(projection, view);
  var world = m4.rotationY(time);

  uniforms.u_worldInverseTranspose = m4.transpose(m4.inverse(world));
  uniforms.u_worldViewProjection = m4.multiply(viewProjection, world);

  gl.useProgram(programInfo.program);
  twgl.setBuffersAndAttributes(gl, programInfo, bufferInfo);
  twgl.setUniforms(programInfo, uniforms);
  gl.drawElements(gl.TRIANGLES, bufferInfo.numElements, gl.UNSIGNED_SHORT, 0);

  requestAnimationFrame(render);
}
requestAnimationFrame(render);

body {  margin: 0; }
canvas { display: block; width: 100vw; height: 100vh; }

  <script id="vs" type="notjs">
uniform mat4 u_worldViewProjection;
uniform mat4 u_worldInverseTranspose;

attribute vec4 position;
attribute vec3 normal;
attribute vec2 texcoord;

varying vec2 v_texcoord;
varying vec3 v_normal;

void main() {
  v_texcoord = texcoord;
  v_normal = (u_worldInverseTranspose * vec4(normal, 0)).xyz;
  gl_Position = u_worldViewProjection * position;
  gl_Position /= gl_Position.w;
}
  </script>
  <script id="fs" type="notjs">
precision mediump float;

varying vec2 v_texcoord;
varying vec3 v_normal;

uniform sampler2D u_diffuse;

void main() {
  vec4 diffuseColor = texture2D(u_diffuse, v_texcoord);
  vec3 a_normal = normalize(v_normal);
  float l = dot(a_normal, vec3(1, 0, 0));
  gl_FragColor.rgb = diffuseColor.rgb * (l * 0.5 + 0.5);
  gl_FragColor.a = diffuseColor.a;
}
  </script>
  <script src="https://twgljs.org/dist/2.x/twgl-full.min.js"></script>
  <canvas id="c"></canvas>

Pero, es porque la GPU realmente necesita que z y w sean diferentes o es solo un diseño de GPU y un diseño diferente podría derivar la información que necesita si hiciéramosw dividirnos?

Actualizar:

Después de hacer esta pregunta terminé escribiendoeste artículo que ilustra la interpolación en perspectiva.