WebGPU 是 2023 年 Web 的未来！ _WebGPU

WebGPU 为 Web 平台上的高级图形和高性能计算提供了无限可能。尽管目前浏览器支持仍然有限，但 WebGPU 在如今是非常值得探索的，并且在未来只会变得更加强大和广泛支持。

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WebGPU 是用于 Web 的下一代图形和计算 API 。它提供对现代 GPU 的基础访问，从而在 Web 平台上实现高性能 3D 图形、图像处理和通用计算。经过多年的开发和测试，WebGPU 已经到了推荐阶段，可以被主流浏览器采用。谷歌宣布 Chrome 从版本 113 开始提供 WebGPU 支持，从而在 ChromeOS、windows 和 macOS 设备上实现惊人的视觉效果和复杂的计算。
WebGPU 为 Web 开发开辟了很多新的可能性。它可以为身临其境的虚拟世界、交互式数据可视化、高级图像和视频编辑、物理模拟、机器学习等提供支持——所有这些都在浏览器中运行。WebGPU 还支持围绕 web 3、隐私和安全性的新用例，这在以前是不可行的。
Web 平台继续突破在线可能性的界限。借助 WebGPU 和 WebXR、WebTransport 和 WebCodecs 等相关标准，未来的 Web 将比以往任何时候都更加强大和开放。虽然这仍是一项新兴技术，但 WebGPU 展示了开放 Web 上图形和计算的广阔前景。
WebGPU 提供基础 API，需要了解图形编程和 GPU 架构才能有效使用。然而，在库、工具和资源的帮助下，Web 开发人员可以使用 WebGPU 。Babylon.js、Three.js、TensorFlow.js 和 Filament 等 WebGPU 采纳者展示了如何将 WebGPU 包装到更高级别的框架中，以构建交互式 3D 场景、运行机器学习模型等。
WebGPU 的历史WebGPU 的诞生源于对更现代和高效的 Web 图形 API 的需求，以取代基于 OpenGL API 家族的 WebGL 。WebGL 在网页上实现了许多令人惊叹的体验，例如 google 地球、交互式音乐视频、3D 房地产漫游等，但它也存在一些限制和挑战，例如：

缺乏对新 GPU 功能的支持，如计算着色器、光线追踪、可变速率着色等。由
于需要验证每个 API 调用并在 CPU 和 GPU 内存之间复制数据，因此具有高 CPU 开销和内存使用量。
由于 OpenGL 在不同的浏览器和平台上的支持和优化不同，导致性能和行为不一致。

2016 年，谷歌向 WebGL 工作组展示了一个 PPT，探讨了构建一个最终取代 WebGL 的新 API 的基本思想和原则，又名“WebGL Next” 。该演示文稿提出了一个低级 API，它将公开现代 GPU 的底层功能，例如命令缓冲区、管道、描述符等。API 也将是显式的，这意味着开发人员将对 GPU 资源的使用方式有更多的控制权管理和同步。
2017 年，Apple 的 WebKit 团队提议创建 W3C 社区组来设计 API 。同时，他们基于 Apple Metal 中的概念，宣布了一项名为“WebGPU”的概念和提案的技术证明。WebGPU 名称后来被社区采纳为未来标准名称。最初的提案已重命名为“WebMetal”以避免进一步混淆。
W3C 社区小组开始着手定义 WebGPU 规范和 API，Mozilla、Apple、Intel 和 Microsoft 等主要公司都做出了贡献。该小组还收到了 Web 开发人员和行业专家的反馈。目标是创建一个 API：

安全：API 应防止常见错误，如内存泄漏、数据竞争或无效操作等，这些错误可能会导致崩溃或安全问题。
可移植：API 应该在不同的浏览器和平台上一致地工作，而不需要特定于供应商的扩展或解决方法。
表现力：API 应允许开发人员充分利用现代 GPU 的潜力，而不影响性能或灵活性。

Chromium 团队于 2017 年初展示了名为 NXT 的第一个概念原型。NXT 实现了一个新的 API，它可以在带有 OpenGL 的 Chromium 中运行，或者与 OpenGL 和 Metal 独立运行。NXT 借鉴了所有 Vulkan、Direct3D 12 和 Metal 原生 API 的概念。
2020 年，WebGPU 进入第一个公共工作草案阶段，这意味着该规范足够稳定，可以接受公众审查和反馈。该规范定义了 JAVAScript API 和基于 SPIR-V 的 WebGPU 着色语言 (WGSL)，旨在与现有的着色语言（如 HLSL 和 GLSL）兼容。
在2021年，WebGPU 达到了候选推荐阶段，这意味着规范已经可以进行实现测试和互操作性评估。规范还定义了一些可选特性，这些特性可以根据浏览器的平台支持进行启用，例如深度钳位、各向异性滤波、纹理压缩 BC 等。
2023 年，WebGPU 进入提议推荐阶段，这意味着该规范已准备好接受 W3C 主席的认可。该规范还定义了一些实验性功能，浏览器可以在标志或前缀下启用这些功能，例如光线追踪或可变速率着色。