篳路藍縷：瀏覽器3D能力從Flash、WebGL到WebGPU的進化史

一、序言

這是一段關于瀏覽器與3D的 "進化簡史"，也是一個關于如何讓虛擬世界在指尖流動的漫長故事。

曾幾何時，要在那個方寸之間的瀏覽器窗口中構建一個立體的、交互的、沉浸的數字世界，近乎是一種奢望。開發者們不得不依賴各種脆弱的插件，在性能的懸崖邊舞蹈，或是在一個背負著沉重歷史包袱的圖形接口上艱難求索。從驚艷一時卻終將消逝的Flash黃金時代，到為瀏覽器真正 "點亮"3D卻力不從心的WebGL，我們見證的不僅僅是技術的迭代，更是一場為爭奪 "下一代互聯網體驗" 的基礎設施之戰。

這背后，是芯片算力的狂飆突進，是移動互聯網對隨時隨地沉浸體驗的渴望，更是人類永不滿足的想象力：渴望在網頁中直接觸摸逼真的三維設計，進行復雜的科學模擬，甚至運行龐大的人工智能模型。瀏覽器，這個我們最熟悉的互聯網入口，必須變得更強。

而這一切的轉折點，始于2017年一次破釜沉舟的會議，一個名為WebGPU的大膽構想被正式提出。它不再是對過去的修補，而是一次面向未來的徹底重構。今天，當我們回顧這段從構想到無處不在的八年征程，看到的是一部技術標準的協奏曲，一次產業力量的罕見對齊，以及一個屬于 Web 的全新立體時代的真正黎明。

現在，就讓我們回到起點，穿越時光，重溫瀏覽器3D能力從無到有、從有到強的波瀾壯闊之路。

二、Flash時期

2008 年之前，瀏覽器曾經擁有過一段短暫而絢爛的 "3D黃金時代"，實現方案主要依靠Adobe Flash。在這前后，涌現了一大批諸如Papervision3D、Away3D和Sandy 3D等在內的優秀開源 Flash 3D 引擎橫空出世。

2009 年至 2011 年，Flash Player 11 引入了Stage3D，提供接近 DirectX 9 / OpenGL ES 2.0的低級GPU API，部分3D游戲引擎巨頭，比如Unity 3D、Unreal Engine 3都曾推出Flash導出插件。

在 Flash 最輝煌時期，瀏覽器中充斥著大量基于Flash的動畫視頻、3D游戲與交互廣告等等。2011 年左右，全球約98%的桌面瀏覽器都裝有Flash。

不過，Flash也有嚴重的短板，主要依靠CPU運行，而不是顯卡，這導致渲染3D極為耗資源，遇到稍微復雜一點的3D應用，CPU經常處于接近滿載的狀態。在PC上，這個問題還勉強可以接受，但是到了2010年移動互聯網開始普及的階段，這個短板就非常突出了。

如果在移動設備上采用 Flash 3D 方案，存在以下三個嚴重的負面后果：1、卡頓，因為移動設備的性能肯定不如 PC，Flash 3D 內容在 PC 上運行都很吃力。2、導致設備發熱，影響續航，因為移動設備主要采用電池供電。3、安全問題，Flash 高危漏洞頻發。

正是基于這種情況，喬布斯堅決拒絕了在蘋果移動生態中采用 Flash，從此 Flash 光環不再，開始走下坡路，逐步退出了歷史的舞臺。

三、2011–2016：WebGL 時代的艱難曙光

Flash 倒下的同一年，Web 迎來了真正的原生希望 WebGL，該方案直接在瀏覽器中運行，無需安裝任何第三方插件。

2011 年 3 月，WebGL 1.0 正式發布（基于 OpenGL ES 2.0），2014 年，Google Maps 全面切換到 WebGL 渲染，2015–2016年，Three.js、Babylon.js、PlayCanvas 等現代 Web 3D 引擎崛起，2017 年，WebGL 2.0（基于 OpenGL ES 3.0）正式發布。

盡管如此，WebGL 從誕生之日起就背負著沉重的歷史包袱，也有很多問題和短板：

1、設計過于保守，為了兼容2010年的手機GPU，只能基于早已過時的 OpenGL ES。2、缺少計算著色器（Compute Shader），無法實現真正的GPGPU。3、驅動兼容性噩夢，尤其是 Windows 上的 ANGLE 層導致無數黑屏與性能陷阱。4、狀態機設計導致性能極度不可預測，比如會出現同樣的代碼在這臺電腦可實現 200 FPS，在另一臺只能達到 15 FPS 的情況。

因此，整體而言，WebGL 的情況也非常尷尬，雖然讓瀏覽器重新擁有了 3D，卻始終停留在 "勉強能跑，很不理想" 的尷尬境地，WebGL 只是讓瀏覽器 "勉強跟得上 2010 年的手機"，卻永遠追不上 2020 年的桌面 GPU。

四、2017 年：歷史在沉默中轉型

正是 WebGL 2.0 發布的那一年，幾個瀏覽器工程師在會議室里做出了一個大膽決定："我們不能再修修補補了，應該直接跳到Vulkan、Metal、DX12的時代，我們要讓瀏覽器擁有真正的現代 GPU，而不是永遠活在十年前。"

至此，WebGPU 的故事正式開始了。

五、WebGPU發展史

2017年1月，蘋果工程師Dean Jackson 在 BlinkOn大會上首次公開提出了 "NVIDIA-style low-level API for the Web" 的概念。

2017年2月，Google Chrome 團隊在 W3C GPU for the Web Community Group 中正式提交了 WebGPU 最初提案。其目標非常明確：徹底取代 WebGL 1.0/2.0，設計一個建立在 Vulkan、Metal、DX12之上的現代、低開銷和跨平臺GPU API，并支持圖形渲染和通用GPU計算（Compute）

1、2018–2019 年：三大原型誕生，方向開始分化

蘋果團隊開發了 WebMetal（僅 Safari 內部實驗），Google 推出 Dawn（C++ 實現的 Vulkan/Metal/DX12 跨平臺層），Mozilla 開發wgpu（Rust 實現的 WebGPU 實現）。

2、Chrome 113首次支持

2021 年 3 月 1 日是歷史性一刻，Chrome 113 首次在實驗標志后啟用WebGPU，Chrome成為第一個支持WebGPU的主流瀏覽器，但該功能不是默認開啟的，需要用戶手動開啟。

同年，WebGPU 正式進入 W3C First Public Working Draft 階段

3、2022 年：三大引擎全部站隊

Firefox Nightly 開啟 WebGPU 支持（基于 wgpu），Safari Technology Preview 加入實驗性支持，三家瀏覽器廠商首次在同一張時間表上同步推進。

4、2023年：真正可用的一年

2023 年 4 月，Chrome 113 正式穩定版默認啟用 WebGPU（全球第一個）。2023 年 8 月，WebGPU + WGSL 正式成為 W3C 推薦標準（REC）。同年，Three.js、Babylon.js、PlayCanvas 等主流 Web3D 引擎發布 WebGPU 渲染器。

5、2024 年：生態爆發與最后堡壘倒下

Firefox 127（2024 年 6 月）正式默認啟用 WebGPU，Safari 18（2024 年 9 月，隨 macOS Sequoia /iOS 18發布）在macOS 和iOS上默認開啟WebGPU，微軟Edge隨Chrome節奏同步開啟。

6、2025 年：全面勝利，無處不在

2025 年 6 月，Chrome Android 正式默認開啟WebGPU，2025年9月，Safari 19將WebGPU擴展到visionOS，即Apple Vision Pro原生支持。

2025年11月，WebGPU在以下平臺全部默認開啟，無需用戶進行任何手動操作，主要涵蓋以下類別：

A、Chrome / Edge：Windows、macOS、Linux、ChromeOS、Android;;

B、Firefox：Windows、macOS、Linux、Android（進行中）；

C、Safari：macOS、iOS、iPaOS、visionOS。

至此，3D 應用開發者第一次可以只寫一套WebGPU代碼，就覆蓋全球95%以上的桌面與移動瀏覽器。

六、筆者總結

從 2017 年一個激進的想法，到 2025 年成為瀏覽器標配，WebGPU用8年時間完成了WebGL從 2006 年提出到 2011 年普及花了5年卻依然局限的全部使命。

它不再是 "WebGL 的升級版"，而是第一個真正現代的、計算統一的、跨所有瀏覽器引擎的GPU 接口；第一個讓瀏覽器原生性能接近桌面應用的圖形與計算API；第一個讓 "在瀏覽器里跑大模型"、"在瀏覽器里玩3A游戲" 等愿望從夢想變成了可能，因此意義非凡。

目前，各大主流瀏覽器對WebGPU的技術支持已經全部實現，預計在未來數年，各種基于WebGPU技術的3D應用或內容將呈井噴之勢，全面普及，永遠相信美好的事情即將發生。