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WebGPU：赋能3D 图形计算，畅享高性能 Web 体验

前端

WebGPU：Web 上 3D 图形的新革命

WebGPU 简介

准备好迎接 Web 上 3D 图形的未来吧！WebGPU 是一款全新的 Web 技术，它让开发者可以在浏览器中创建和渲染令人惊叹的 3D 图形。但 WebGPU 不仅限于视觉盛宴，它还拥有强大的数据并行计算功能，让你的应用程序如虎添翼。

WebGPU 相比 WebGL 的优势

与它的前辈 WebGL 相比，WebGPU 可谓全面升级。它拥有更高的性能，让你可以渲染更复杂、更逼真的图形场景。此外，WebGPU 支持多种图形硬件，包括台式机、移动设备和集成 GPU，让你的作品可以在更广泛的设备上绽放光彩。

高级图形功能也是 WebGPU 的强项。有了光线追踪、阴影和物理模拟等功能，你可以打造出前所未有的沉浸式 3D 体验。

更棒的是，WebGPU 采用了更易于使用的 API，让开发者可以轻松创建出色的图形效果。即使你没有图形编程经验，也能轻松上手。

WebGPU 的应用领域

WebGPU 的应用领域十分广泛，包括：

  • 游戏： 制作高性能游戏，提供流畅的图形、逼真的视觉效果和沉浸式的体验。
  • 3D 可视化： 创建交互式 3D 可视化，展示数据、模拟科学现象或创作艺术作品。
  • 科学模拟： 构建科学模拟，探索物理、化学和生物等领域的奥秘。
  • 教育： 打造教育应用程序，教授学生 3D 图形、计算机图形学和物理学等知识。

WebGPU 的未来

WebGPU 仍在不断发展，但它的潜力不可估量。它有望成为 Web 上 3D 图形和数据并行计算的标准，为 Web 开发者带来无限可能。

常见问题解答

1. 我可以在哪些设备上使用 WebGPU？

WebGPU 支持广泛的图形硬件，包括台式机、移动设备和集成 GPU。

2. WebGPU 是否会取代 WebGL？

虽然 WebGPU 提供了更先进的功能，但 WebGL 仍将在可预见的未来继续使用。

3. 学习 WebGPU 难吗？

WebGPU 采用了更易于使用的 API，使得初学者也能轻松上手。

4. WebGPU 可以用于创建哪些类型的应用程序？

WebGPU 可以用于创建各种应用程序，包括游戏、3D 可视化、科学模拟和教育工具。

5. WebGPU 的未来是什么？

随着 WebGPU 的不断发展，它有望成为 Web 上 3D 图形和数据并行计算的标准，为 Web 开发者带来更多创新机会。

代码示例

// 创建 WebGPU 设备
const device = navigator.gpu.requestDevice();

// 创建纹理
const texture = device.createTexture({
  size: { width: 512, height: 512 },
  format: "rgba8unorm",
  usage: GPUTextureUsage.RENDER_ATTACHMENT | GPUTextureUsage.SAMPLED,
});

// 创建渲染管线
const pipeline = device.createRenderPipeline({
  vertexShader: {
    module: device.createShaderModule({
      code: `
        struct VertexOutput {
          [[builtin(position)]] Position : vec4<f32>;
          [[location(0)]] TexCoord : vec2<f32>;
        };

        VertexOutput main(vec2<f32> pos, vec2<f32> texCoord) {
          return VertexOutput(
            vec4<f32>(pos.x, pos.y, 0.0, 1.0),
            texCoord
          );
        }
      `,
    }),
  },
  fragmentShader: {
    module: device.createShaderModule({
      code: `
        struct FragmentOutput {
          [[location(0)]] Color : vec4<f32>;
        };

        FragmentOutput main(vec2<f32> texCoord) {
          return FragmentOutput(
            texture(textureSampler, texCoord)
          );
        }
      `,
    }),
  },
  vertexState: {
    indexFormat: "uint16",
  },
  primitiveTopology: "triangle-list",
  rasterizationState: {
    frontFace: "cw",
  },
  colorStates: [{
    format: "rgba8unorm",
  }],
});

// 创建着色器绑定组
const bindGroup = device.createBindGroup({
  layout: pipeline.getBindGroupLayout(0),
  entries: [{
    binding: 0,
    resource: texture.createView(),
  }],
});

// 创建命令编码器
const commandEncoder = device.createCommandEncoder();

// 创建命令缓冲区
const commandBuffer = commandEncoder.finish();

// 提交命令缓冲区
device.queue.submit([commandBuffer]);

做好准备，拥抱 WebGPU 的强大功能，在 Web 上释放 3D 图形的无限可能吧！