下一代图形和计算API-WebGPU

WebGPU是由W3C GPU for the Web社区组所发布的规范，目标是允许网页代码以高性能且安全可靠的方式访问GPU功能。谷歌在Chrome 113 Beta版本中已正式启用全新的WebGPU图形API，开发人员能够使用底层系统的GPU进行高性能计算并绘制可在浏览器中渲染的复杂图形。WebGPU还为现代GPU提供更好的兼容、支持更通用的GPU计算、更快的操作以及能够访问到更高级的GPU特性。

{背景}

在介绍WebGPU前，不得不提一下WebGL。WebGL是 OpenGL ES2.0 图形库的JavaScript端口，它允许web页面直接将渲染计算传递给设备的GPU，这会以非常高的速度处理，并在 内渲染结果。可以说，WebGL 在2011年左右首次出现后，在图形功能方面彻底改变了web。

虽然WebGL功能强大，但依旧存在一些问题，主要包括以下几个方面：

如今，源自上世纪90年代的OpenGL几乎已经被PC和智能手机抛弃，现在主流的图形API则是Direct12、Meta和Vulkan。在WebGL的时代里，Web环境的3D渲染和Native环境有着5年以上的差距，Web平台的图形渲染能力没有跟上现代硬件的发展，于是WebGPU走上了舞台。

{WebGPU的进步}

#高性能

WebGPU专为现代图形硬件设计，充分利用了GPU的并行计算能力。通过显式的资源管理、多线程渲染和低开销的API调用，WebGPU可以实现比WebGL更高的性能。

#低功耗

WebGPU支持自动功耗管理，可以根据设备的性能和功耗需求自动调整渲染质量。这使得WebGPU在移动设备和笔记本电脑上更加节能。

#易用性

WebGPU使用JavaScript和WebIDL作为编程接口，使得开发者可以使用熟悉的Web技术进行开发。此外，WebGPU还提供了一套统一的着色语言（WGSL），简化了跨平台开发的复杂性。

#安全性

WebGPU在设计时充分考虑了安全性，通过严格的资源验证和错误处理机制，确保了在浏览器环境中的安全运行。

#可扩展性

WebGPU支持可扩展的功能集，可以根据硬件和软件的发展逐步引入新的特性，确保API的长期可用性。

{WebGPU的未来}

从时间上来看，WebGPU的出现时间稍晚，但也正因如此，让WebGPU得以借助次时代图形API的经验，做出更好的设计。未来随着WebGPU标准在主流浏览器的逐步落地，其能力将给H5、小程序等的内容创作与性能表现带来更多可能，也一定会在Web平台出现不逊于原生app的图形渲染效果，同时基于Web端的优势给用户带来更轻量和便捷的体验。