WebGPU 入门交互演示

粒子系统模拟 · 性能对比 · WebGPU 管线模型 · 浏览器兼容性

粒子系统模拟(Canvas 2D)

5,000 0 FPS 0
此演示使用 Canvas 2D 模拟 WebGPU 的并行计算粒子系统。WebGPU 使用计算着色器(Compute Shader)在 GPU 上并行更新粒子位置,而本演示使用 CPU+Canvas 2D 模拟相同的效果。真实 WebGPU 实现可轻松处理数十万粒子。

粒子渲染性能对比

数据基于标准粒子渲染场景模拟。WebGPU 凭计算着色器和更低 API 开销在大量粒子场景下保持高帧率。

  • WebGPU — 计算着色器并行更新,近似零 CPU 开销
  • WebGL — 顶点缓冲流式更新,有状态机开销
  • Canvas 2D — 多边形的填充和描边,CPU 渲染瓶颈

WebGPU 管线模型

Vertex Shader
顶点处理
光栅化
固定功能
Fragment Shader
像素着色
Output
帧缓冲区
Compute Shader
并行计算
Storage Buffer
结果写入

渲染管线流程:顶点缓冲 → Vertex Shader(坐标变换)→ 光栅化(片元生成)→ Fragment Shader(像素着色)→ 帧缓冲输出

计算管线:Dispatch → Compute Shader(并行计算)→ Storage Buffer(数据存储),独立于渲染管线运行

关键特点:WebGPU 允许在渲染管线中使用计算着色器,实现粒子更新和渲染一体化的高效流水线。

浏览器 WebGPU 支持状态检测

Chrome
完全支持
Edge
完全支持
Firefox
Nightly 开发中
Safari
实验性功能
检测中...

WebGPU vs WebGL 特性对比

对比维度 WebGPU WebGL 2.0
API 设计 底层 / 显式 状态机模型
CPU 开销 极低 较高
计算着色器 原生支持 不支持
渲染管线 可编程管线 可编程管线
资源管理 绑定组 / 显式管理 全局状态 / 隐式
着色器语言 WGSL(类型安全) GLSL ES
多线程支持 计算着色器并行 不支持
验证层 内置严格校验 较弱
加载时间 无编译卡顿 首次编译卡顿
浏览器兼容 ~75% 97%+