引文
随着 Web 应用的不断发展和复杂度的提升，我们需要更强大的工具来 满足各种复杂的图形和计算需求。
在这个背景下，WebGPU 已然崛起，作为一个全新的 Web 标准，它提供了一个跨平台的接口，用于渲染和计算任务。
本篇参考 Chrome 团队在开发者博客的文章 WebGPU: A New Way to Perform Graphics and Computation on the Web，详细分析WebGPU 特性以及它是如何推动 Web 图形和计算发展的。
支持
首先，WebGPU 标准的开发是由 W3C 的 GPU for the Web 工作组负责的，这个工作组旨在创建一个更现代化、安全、效率更高的 Web图形接口。
它利用了现代硬件的全部能力，不仅提供了对最新图形和计算功能的支持，还在内存管理、错误处理和调试等方面提供了丰富功能。
跨平台
WebGPU 的最大优势之一是：跨平台性。
无论使用的是Windows、macOS、Linux，还是Android，WebGPU都可在设备上运行。它还支持 Vulkan、Metal 或 Direct3D 12 的移动设备上运行，这些涵盖了大多数现代智能手机和平板电脑设备。
开发者可以构建一次应用，然后在任何设备上运行，无需担心硬件兼容性问题。
JS 调用代码：
// 初始化WebGPU上下文
const adapter = await navigator.gpu.requestAdapter();
const device = await adapter.requestDevice();
// 创建WebGPU渲染管线
const pipeline = device.createRenderPipeline({
// 管线配置信息
// ...
});
性能
WebGPU 的性能优势也是其魅力所在。
由于其底层特性，允许开发者直接操作GPU，从而实现更高效的渲染和计算，这意味着 Web 应用可以以更高的帧率运行，同时也可以处理更复杂的图形和计算任务。
代码示例：
// 在WebGPU中进行GPU计算
[[block]] struct Uniforms {
// Uniform数据
// ...
};
[[group(0), binding(0)]] var<storage, read> uniforms: Uniforms;
[[group(0), binding(1)]] var<storage, read_write> buffer: [[access(read)]] array<float, 2>;
[[stage(compute), workgroup_size(1)]] fn computeMain([[builtin(global_invocation_id)]] GlobalID: vec3<u32>) {
// 计算逻辑
// ...
}
WebGPU 相对于 WebGL 有更好的性能，原因是：
-
WebGL 使用JavaScript和着色器语言（通常是GLSL）编写；
-
WebGPU 虽然也使用JavaScript，但其着色器语言（WGSL）更加现代化和简化，通过提供更多的底层控制，优化性能；
健壮性
除此之外，为了强调安全性和健壮性，WebGPU 设计了一套全新的API，使得在不牺牲性能的前提下，编写更安全和健壮的代码。包括：
1、类型安全： WebGPU引入了类型安全的编程模型，通过强类型来减少编程错误。编译器会在编译阶段检查类型错误，避免了一些在运行时才能发现的问题。
2、内存管理：WebGPU提供了对内存的更细粒度控制，通过资源对象和视图对象的引用计数来自动管理内存，减少内存泄漏和悬挂指针等问题出现。
3、错误处理：WebGPU设计了详细的错误处理机制，当出现错误时，API会返回相关的错误码和消息，以便更轻松 debugger。
代码示例：
// 使用WebGPU资源时进行错误处理
const texture = device.createTexture({
// 纹理配置
// ...
});
if (!texture) {
console.error("创建纹理失败！");
return;
}
4、逐步实现： WebGPU 的实现在标准化过程中是逐步的，不稳定的特性会被标记，并在后续迭代，有助于防止未经充分测试的功能被错误使用。
5、跨平台测试：WebGPU 在不同平台中进行测试，确保它在各种环境下的稳定性和兼容性。
6、安全性：WebGPU 采用了严格的安全模型，避免了对设备的过度访问和滥用。它对 GPU 访问权限进行了限制，以保护用户的隐私和系统安全。
小结
目前，WebGPU 的浏览器支持如下：
目前处于标准制定和实施的阶段，完整的跨浏览器支持仍在发展中。web + 3D 这是非常值得探索的，并且在未来只会变得更加强大。
本文最后，推荐适合 WebGPU 初学者和进阶者的传送门：
1、官方规范：WebGPU Specification
2、示例代码：WebGPU Samples on MDN
3、演示和实验：Chrome Developers Blog - WebGPU
4、快速入门指南：WebGPU Quick Start Guide
5、在GitHub上的资源：GitHub - WebGPU
OK，以上便是本次分享，希望各位喜欢~ 欢迎点赞、收藏、评论 🤟 我是安东尼 🤠 人气技术博主 💥 坚持千日更文 ✍ 关注我，安东尼陪你一起度过漫长编程岁月 🌏 微信 ATAR53，拉你入群，不定期抽奖、只学习交友、不推文卖课~
