WebGPU 全面解析：下一代 Web 图形与盘算 API 的崛起

WebGPU 是一种当代化的图形和盘算 API，旨在为 Web 提供高性能的图形渲染和盘算能力。它是 WebGL 的继任者，解决了 WebGL 的一些局限性，并引入了许多当代 GPU 的特性。本文将从 WebGPU 的历史发展、利用场景、利用方式、兼容性、盛行类库、需要掌握的知识以及将来发展方向等方面举行全面介绍。
  

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一、WebGPU 的历史发展✨

WebGPU 的开发始于 2017 年，由 W3C 的 GPU for the Web 社区组推动。其目标是为 Web 提供一个当代化的 GPU 接口，能够充分利用当代 GPU 的性能，同时保持跨平台的兼容性。

• WebGL 的局限性：WebGL 基于 OpenGL ES，虽然在已往十年中推动了 Web 图形的发展，但其设计已经显得过期，无法充分利用当代 GPU 的特性。
  
• 当代 GPU 的需求：随着 Vulkan、DirectX 12 和 Metal 等当代图形 API 的出现，开发者需要更低级别的控制和更高的性能。
  
• WebGPU 的诞生：WebGPU 借鉴了这些当代 API 的设计，提供了更高效的资源管理、更灵活的渲染管线和更强大的盘算能力。
  

目前，WebGPU 已在 Chrome、Edge 和 Firefox 的实验性版本中支持，并逐步向稳固版本推进。
WebGPU 与 WebGL 的区别

WebGPU 和 WebGL 是两种不同的图形 API，它们在设计目标、性能和功能上有明显差异：

• 设计目标：
  
  
  
  • WebGL：基于 OpenGL ES，重要用于 2D 和 3D 图形渲染，得当简单的图形应用。
    
  • WebGPU：借鉴了 Vulkan、DirectX 12 和 Metal 的设计，提供了更当代化的 GPU 接口，支持更复杂的图形和盘算任务。
    
  
  
• 性能：
  
  
  
  • WebGL：由于其较高的抽象层，性能受限，尤其是在处理复杂场景时。
    
  • WebGPU：提供更低级别的控制，允许开发者更高效地管理 GPU 资源，从而实现更高的性能。
    
  
  
• 功能：
  
  
  
  • WebGL：重要专注于图形渲染，缺乏对通用盘算任务的支持。
    
  • WebGPU：不仅支持图形渲染，还支持通用盘算任务（如呆板学习和数据处理）。
    
  
  
• 着色语言：
  
  
  
  • WebGL：利用 GLSL（OpenGL 着色语言）。
    
  • WebGPU：利用 WGSL（WebGPU 着色语言），更贴近当代 GPU 的设计。
    
  
  
• 兼容性：
  
  
  
  • WebGL：已被广泛支持，实用于险些所有当代欣赏器。
    
  • WebGPU：目前仍处于早期阶段，支持的欣赏器宁静台有限，但正在快速发展。
    
  
  
• 生态体系：
  
  
  
  • WebGL：拥有成熟的生态体系和大量的类库（如 Three.js）。
    
  • WebGPU：生态体系尚在发展中，但已有一些类库（如 Babylon.js 和 wgpu）开始支持。
    
  
  

总结来说，WebGPU 是 WebGL 的继任者，旨在解决 WebGL 的局限性，为开发者提供更强大的功能和更高的性能。

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二、WebGPU 的利用场景

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