WebGPU 实战：渲染与计算管线基础

概述WebGPU 提供现代图形与计算能力的浏览器接口。相较 WebGL，更贴近原生 API（Vulkan/Metal/D3D12），具备更佳的性能与可控性。需在安全上下文与兼容浏览器启用。基础示例const adapter = await navigator.gpu.requestAdapter()

const device = await adapter.requestDevice()

const canvas = document.querySelector('canvas')

const context = canvas.getContext('webgpu')

const format = navigator.gpu.getPreferredCanvasFormat()

context.configure({ device, format })

const module = device.createShaderModule({

code: `

@vertex

fn vs_main(@builtin(vertex_index) vi: u32) -> @builtin(position) vec4f {

var pos = array<vec2f, 3>(vec2f(-0.5, -0.5), vec2f(0.5, -0.5), vec2f(0.0, 0.5))

return vec4f(pos[vi], 0.0, 1.0)

}

@fragment

fn fs_main() -> @location(0) vec4f { return vec4f(0.2, 0.6, 0.9, 1.0) }

`

})

const pipeline = device.createRenderPipeline({

layout: 'auto',

vertex: { module, entryPoint: 'vs_main' },

fragment: { module, entryPoint: 'fs_main', targets: [{ format }] }

})

const encoder = device.createCommandEncoder()

const pass = encoder.beginRenderPass({

colorAttachments: [{ view: context.getCurrentTexture().createView(), loadOp: 'clear', clearValue: { r: 0, g: 0, b: 0, a: 1 }, storeOp: 'store' }]

})

pass.setPipeline(pipeline)

pass.draw(3)

pass.end()

device.queue.submit([encoder.finish()])

工程建议部署：启用 HTTPS 与兼容浏览器版本；移动端功耗与性能权衡。管线设计：划分渲染与计算任务，复用资源与同步；控制缓冲与内存占用。监控：结合 `getTimestampWrites` 与平台性能工具分析热点；降级到 WebGL2 时保持一致渲染结果。参考与验证GPUWeb WebGPU 规范：https://www.w3.org/TR/webgpu/MDN WebGPU 文档：https://developer.mozilla.org/docs/Web/API/WebGPU_APIweb.dev WebGPU 指南：https://web.dev/articles/webgpuChrome 平台文档：https://developer.chrome.com/docs/web-platform/webgpu/