筚路蓝缕：浏览器3D能力从Flash、WebGL到WebGPU的进化史

一、序言

这是一段关于浏览器与3D的 "进化简史"，也是一个关于如何让虚拟世界在指尖流动的漫长故事。

曾几何时，要在那个方寸之间的浏览器窗口中构建一个立体的、交互的、沉浸的数字世界，近乎是一种奢望。开发者们不得不依赖各种脆弱的插件，在性能的悬崖边舞蹈，或是在一个背负着沉重历史包袱的图形接口上艰难求索。从惊艳一时却终将消逝的Flash黄金时代，到为浏览器真正 "点亮"3D却力不从心的WebGL，我们见证的不仅仅是技术的迭代，更是一场为争夺 "下一代互联网体验" 的基础设施之战。

这背后，是芯片算力的狂飙突进，是移动互联网对随时随地沉浸体验的渴望，更是人类永不满足的想象力：渴望在网页中直接触摸逼真的三维设计，进行复杂的科学模拟，甚至运行庞大的人工智能模型。浏览器，这个我们最熟悉的互联网入口，必须变得更强。

而这一切的转折点，始于2017年一次破釜沉舟的会议，一个名为WebGPU的大胆构想被正式提出。它不再是对过去的修补，而是一次面向未来的彻底重构。今天，当我们回顾这段从构想到无处不在的八年征程，看到的是一部技术标准的协奏曲，一次产业力量的罕见对齐，以及一个属于 Web 的全新立体时代的真正黎明。

现在，就让我们回到起点，穿越时光，重温浏览器3D能力从无到有、从有到强的波澜壮阔之路。

二、Flash时期

2008 年之前，浏览器曾经拥有过一段短暂而绚烂的 "3D黄金时代"，实现方案主要依靠Adobe Flash。在这前后，涌现了一大批诸如Papervision3D、Away3D和Sandy 3D等在内的优秀开源 Flash 3D 引擎横空出世。

2009 年至 2011 年，Flash Player 11 引入了Stage3D，提供接近 DirectX 9 / OpenGL ES 2.0的低级GPU API，部分3D游戏引擎巨头，比如Unity 3D、Unreal Engine 3都曾推出Flash导出插件。

在 Flash 最辉煌时期，浏览器中充斥着大量基于Flash的动画视频、3D游戏与交互广告等等。2011 年左右，全球约98%的桌面浏览器都装有Flash。

不过，Flash也有严重的短板，主要依靠CPU运行，而不是显卡，这导致渲染3D极为耗资源，遇到稍微复杂一点的3D应用，CPU经常处于接近满载的状态。在PC上，这个问题还勉强可以接受，但是到了2010年移动互联网开始普及的阶段，这个短板就非常突出了。

如果在移动设备上采用 Flash 3D 方案，存在以下三个严重的负面后果：1、卡顿，因为移动设备的性能肯定不如 PC，Flash 3D 内容在 PC 上运行都很吃力。2、导致设备发热，影响续航，因为移动设备主要采用电池供电。3、安全问题，Flash 高危漏洞频发。

正是基于这种情况，乔布斯坚决拒绝了在苹果移动生态中采用 Flash，从此 Flash 光环不再，开始走下坡路，逐步退出了历史的舞台。

三、2011–2016：WebGL 时代的艰难曙光

Flash 倒下的同一年，Web 迎来了真正的原生希望 WebGL，该方案直接在浏览器中运行，无需安装任何第三方插件。

2011 年 3 月，WebGL 1.0 正式发布（基于 OpenGL ES 2.0），2014 年，Google Maps 全面切换到 WebGL 渲染，2015–2016年，Three.js、Babylon.js、PlayCanvas 等现代 Web 3D 引擎崛起，2017 年，WebGL 2.0（基于 OpenGL ES 3.0）正式发布。

尽管如此，WebGL 从诞生之日起就背负着沉重的历史包袱，也有很多问题和短板：

1、设计过于保守，为了兼容2010年的手机GPU，只能基于早已过时的 OpenGL ES。2、缺少计算着色器（Compute Shader），无法实现真正的GPGPU。3、驱动兼容性噩梦，尤其是 Windows 上的 ANGLE 层导致无数黑屏与性能陷阱。4、状态机设计导致性能极度不可预测，比如会出现同样的代码在这台电脑可实现 200 FPS，在另一台只能达到 15 FPS 的情况。

因此，整体而言，WebGL 的情况也非常尴尬，虽然让浏览器重新拥有了 3D，却始终停留在 "勉强能跑，很不理想" 的尴尬境地，WebGL 只是让浏览器 "勉强跟得上 2010 年的手机"，却永远追不上 2020 年的桌面 GPU。

四、2017 年：历史在沉默中转型

正是 WebGL 2.0 发布的那一年，几个浏览器工程师在会议室里做出了一个大胆决定："我们不能再修修补补了，应该直接跳到Vulkan、Metal、DX12的时代，我们要让浏览器拥有真正的现代 GPU，而不是永远活在十年前。"

至此，WebGPU 的故事正式开始了。

五、WebGPU发展史

2017年1月，苹果工程师Dean Jackson 在 BlinkOn大会上首次公开提出了 "NVIDIA-style low-level API for the Web" 的概念。

2017年2月，Google Chrome 团队在 W3C GPU for the Web Community Group 中正式提交了 WebGPU 最初提案。其目标非常明确：彻底取代 WebGL 1.0/2.0，设计一个建立在 Vulkan、Metal、DX12之上的现代、低开销和跨平台GPU API，并支持图形渲染和通用GPU计算（Compute）

1、2018–2019 年：三大原型诞生，方向开始分化

苹果团队开发了 WebMetal（仅 Safari 内部实验），Google 推出 Dawn（C++ 实现的 Vulkan/Metal/DX12 跨平台层），Mozilla 开发wgpu（Rust 实现的 WebGPU 实现）。

2、Chrome 113首次支持

2021 年 3 月 1 日是历史性一刻，Chrome 113 首次在实验标志后启用WebGPU，Chrome成为第一个支持WebGPU的主流浏览器，但该功能不是默认开启的，需要用户手动开启。

同年，WebGPU 正式进入 W3C First Public Working Draft 阶段

3、2022 年：三大引擎全部站队

Firefox Nightly 开启 WebGPU 支持（基于 wgpu），Safari Technology Preview 加入实验性支持，三家浏览器厂商首次在同一张时间表上同步推进。

4、2023年：真正可用的一年

2023 年 4 月，Chrome 113 正式稳定版默认启用 WebGPU（全球第一个）。2023 年 8 月，WebGPU + WGSL 正式成为 W3C 推荐标准（REC）。同年，Three.js、Babylon.js、PlayCanvas 等主流 Web3D 引擎发布 WebGPU 渲染器。

5、2024 年：生态爆发与最后堡垒倒下

Firefox 127（2024 年 6 月）正式默认启用 WebGPU，Safari 18（2024 年 9 月，随 macOS Sequoia /iOS 18发布）在macOS 和iOS上默认开启WebGPU，微软Edge随Chrome节奏同步开启。

6、2025 年：全面胜利，无处不在

2025 年 6 月，Chrome Android 正式默认开启WebGPU，2025年9月，Safari 19将WebGPU扩展到visionOS，即Apple Vision Pro原生支持。

2025年11月，WebGPU在以下平台全部默认开启，无需用户进行任何手动操作，主要涵盖以下类别：

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

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

C、Safari：macOS、iOS、iPaOS、visionOS。

至此，3D 应用开发者第一次可以只写一套WebGPU代码，就覆盖全球95%以上的桌面与移动浏览器。

六、笔者总结

从 2017 年一个激进的想法，到 2025 年成为浏览器标配，WebGPU用8年时间完成了WebGL从 2006 年提出到 2011 年普及花了5年却依然局限的全部使命。

它不再是 "WebGL 的升级版"，而是第一个真正现代的、计算统一的、跨所有浏览器引擎的GPU 接口；第一个让浏览器原生性能接近桌面应用的图形与计算API；第一个让 "在浏览器里跑大模型"、"在浏览器里玩3A游戏" 等愿望从梦想变成了可能，因此意义非凡。

目前，各大主流浏览器对WebGPU的技术支持已经全部实现，预计在未来数年，各种基于WebGPU技术的3D应用或内容将呈井喷之势，全面普及，永远相信美好的事情即将发生。