- A+
1. 丐版 HelloWebGPU
最简单的 WebGPU 程序应该是这样的:
<script> const init = () => { if ('gpu' in navigator) { console.log(navigator.gpu) } else { console.log('浏览器不支持 WebGPU;浏览器未开启 WebGPU 功能。') } } init() </script>
将上面的代码保存成 index.html
,双击打开就可以在控制台看到输出的对象:
如果你是什么都不会的新手,那么接下来这几个问题我只说一次。当然,老手可以选择性跳过。
① 为什么是 index.html
不为什么,你喜欢可以改成 home.html
,main.html
,但是文件的后缀名得是 html
,用 index.html
是习惯。
② 你这个代码为什么浏览器没有显示东西?
如果你没有阅读过我之前的文章,没有仔细阅读过,自然是不知道为什么。
WebGPU
不像 WebGL
,它解除了与 DOM - HTMLCanvasElement 的强关联。很简单:
WebGPU focus on GPU. Rendering is part of GPU's features, not all.
意思是,渲染绘图只是 GPU 的一部分功能,WebGPU 更接近现代 GPU 的功能定位。
所以,作为浏览器内置的一个 API,你只需要 JavaScript 就可以获取到这套全新设计的 API,它挂载于 navigator
上。
③ 为什么你不用 HTTP 协议打开 index.html
别急,待会就用。
双击 "index.html" 文件,浏览器打开这个页面,你可以在浏览器地址栏看到完整的文件资源路径:
file:///C:/Users/<YourUserName>/Desktop/index.html
最前面的字母是 file:///
,然后跟了个本地磁盘路径,这种方式叫做 使用 file 协议访问(打开)页面,但是我们很多时候都是使用 http(或 https,简单起见,下文全用 http)协议打开的,哪怕是在本地:
http://localhost:8080/index.html
具体原因不重复,网上有非常多这两种协议在 Web 开发时的差异。
而在本地启动一个 HTTP 服务器软件,伺服某个磁盘中的资源,在我是学生的年代资料不算多,也不算少,可以借助 Apache-HTTPD,也可以借助 Tomcat,甚至为了一个小小的 index.html 下载一个 XAMPP 的大有人在。
现在,你完全可以借助:
- VSCode 的 LiveServer 插件
- 更易配置的 nginx / openresty
- Python 的 http.server 模块
- NodeJS 全局 http 插件 / NodeJS 写一个简易的 HTTP 服务器
- 借助各种前端工程化工具,使用 devServer
来伺服这个 index.html,我之后将选择最后一种,作为开发时的辅助工具。
2. 我需要类型提示
2202 年如果还有人建议新手用 Notepad 写代码的都建议去喝一口恒河水。软件开发至今,积累了无数的技术和门槛,就不要再堆叠了。
我选择 VSCode 作为 JavaScript 代码编辑器,你也可以选择别的。
写 JavaScript 这种动态类型的语言,调用函数、鼠标指针移动到变量、函数上没有智能提示时,纯猜、靠背是相当让人没有耐心的事情。
我们可以借助 TypeScript 的 类型声明 来做到类型提示。
很可惜,在我写这篇文章的时候,正式频道的各大浏览器还没有正式暴露 WebGPU JavaScript API。
2.1. 使用 VSCode 的 jsconfig 获取类型提示
VSCode 是 TypeScript 编写的,自然对类型声明文件(*.d.ts
)有支持。在普通的 JavaScript 项目中,想要获得像 TypeScript 一样的类型提示,只需在项目根目录下增加一个 jsconfig.json
文件,其拥有 compilerOptions.typeRoots
配置项,告诉 VSCode 要去哪里读取类型声明文件即可。
如上所示,jsconfig.json
告诉 VSCode,类型声明文件从 ./src
文件夹下找。在那个 index.d.ts
文件中,你可以自己写类型声明;我就偷懒了,从官方仓库复制了一份 WebGPU 的类型声明文件,粘贴于此。
所以,在 main.js 文件就可以用 WebGPU 的类型提示啦!
这种只是一种过渡方法,接下来将展示在 Vite + TypeScript 项目中使用 WebGPU 官方的类型提示库。
2.2. 在前端工程化的项目中使用类型提示
我的选择是 Vite + TypeScript,选择 Vite 的理由很简单:
-
开发服务器使用 esbuild 速度足够快
-
插件蓬勃发展,开箱支持很多 Webpack 需要 loader 才能实现的特性
-
文档丰富
-
内置依赖少
最重要的一点,我比较厌烦 polyfill 的过程。毕竟,
能运行 WebGPU 的浏览器,还需要考虑向下兼容?
关于如何使用 Vite 脚手架工具开启各种模板项目就不复述了,我使用 Vanilla + TS 模板创建了一个工程 “gpuweb-prj”:
随后,安装项目依赖:
pnpm install && pnpm add @webgpu/types -D
然后,在项目根目录下的 tsconfig.json
的 compilerOptions.typeRoots
添加类型提示库的路径即可:
{ "compilerOptions": { "typeRoots": [ "./node_modules/@webgpu/types", "./node_modules/@types"] } }
"./node_modules/@types" 是一个类型提示库仓库的默认路径,位于 GitHub - DefinitelyTyped/DefinitelyTyped: The repository for high quality TypeScript type definitions.,但是 WebGPU 没有提交到这个仓库,所以需要添加新的路径,与 2.1 小节中添加自己的路径是一个道理,只不过这里用的是 TypeScript 项目,所以是 tsconfig.json 文件。
然后,你就能在你的 ts 代码中愉快地用 WebGPU 类型了。
待 WebGPU 正式登陆各大浏览器的那一天,应该就不需要搞这么麻烦了,届时会像 WebGL 一样,将类型集成在 TypeScript 的内置类型声明中:
? 应该快来了吧,希望官方别鸽太久了。
2.3. 在 Vue/React 等项目中
也一样的,均是在 jsconfig.json / tsconfig.json 文件中配置类型声明文件的路径即可。
3. 作者的话
前端工程化蓬勃发展离不开 NodeJS,虽然这玩意儿本意并不是前端,只是它为一系列前端构建、开发工具提供了一个不错的土壤。
前端系统化离不开 TypeScript,它应该算是出现在了合适的时间。
前端走向各种丰富的应用,ng、react、vue 可谓是浓墨重彩的一笔了,但是调用 GPU 的 Web 图形开发者更要搞清楚的是:你是在操作各种 DOM,还是操心图形 API?