大家好,本文讨论了Web 3D是否需要WebAssembly,结论是: 对于使用原生3D技术的程序员,需要; 对于使用Javascript语言的前端程序员,不需要,有其它方法可以达到接近WebAssdembly的性能。 WebAssembly是什么? WebAssembly简称wasm,是一种数据格式,对应的文件后缀名为.wasm,文件由字节码组成; 而Javascript对应的文件后缀名为.js,文件由字符串组成。 两者都可以在浏览器上直接运行。 一份典型的.wasm 文件如下所示(引用自恕我直言,90% 的应用场景都不需要用WebAssembly!): 00000000: 0061 736d 0100 0000 0108 0260 017f 0060 .asm.......`...` 00000010: 0000 0215 0203 656e 7603 6d65 6d02 0001 ......env.mem... 00000020: 026a 7303 6c6f 6700 0003 0201 0107 0b01 .js.log......... 00000030: 0765 7861 6d70 6c65 0001 0a23 0121 0041 .example...#.!.A 00000040: 0042 c8ca b1e3 f68d c8ab ef00 3703 0041 .B..........7..A 00000050: 0841 f2d8 918b 0236 0200 4100 1000 0b .A.....6..A.... 可以通过Emscripten等编译器,将原生语言(如C++等)编译为wasm程序。 比较wasm与js 优点 对于使用Javascript语言的前端程序员,wasm的优点为: 体积更小 白鹭引擎团队测试过: 将大约300k左右(压缩后)JavaScript逻辑改用WebAssembly重写后,体积仅有90k左右。虽然使用WebAssembly需要引入一个50-100k的JavaScript类库作为基础设施,但是总体来看资源尺寸的优势还是很大的。 执行性能高(但是通过JIT优化,js程序的执行性能接近wasm) wasm属于AOT: Ahead-of-Time compilation,即在执行前,通过编译生成浏览器能够直接执行的、优化过的字节码,这样浏览器在执行它时不需要进行编译,性能高。 但是,因为浏览器支持JIT: Just-in-Time compilation,所以js程序的执行性能接近wasm。 浏览器在首次执行时,对性能热点的js代码进行编译,优化为字节码;然后从下次执行开始,直接执行字节码。 对于Web 3D程序,性能热点的逻辑会在主循环中多次被执行。所以只会在首次执行时花费一些时间进行编译,以后执行时性能就与wasm差不多了。 要提高js代码在JIT中的性能,需要保证类型的健壮性,如不要轻易改变变量的类型 因为js是弱类型和动态语言,直接写js代码很容易造成类型混乱,降低JIT的性能,所以我们应该使用编译为js的强类型语言(如Reason语言),通过编译检查来保证类型的健壮性。 更加安全 因为wasm文件是字节码,无法直接阅读,所以增加了安全性。 缺点 对于使用Javascript语言的前端程序员,wasm的缺点为: 需要熟悉C++等原生语言 因为wasm是由原生语言编译而来,所以需要程序员学习原生语言,增加了学习成本 不能直接操作原生图形API(如OpenGL),只能通过js调用WebGL 所以与其在wasm中调用webgl,还不如直接用js来调用webgl,这样更方便,性能应该也差不多 参考资料 How to use WebGL shaders in WebAssembly: When compiling, emscripten will map our code to the WebGL API. WebAssembly 的出现是否会取代 JavaScript? - doodlewind的回答 - 知乎: 调 OpenGL 都要走回 JS 到 WebGL 增加了维护成本 我们通常用这种方案来应用wasm:一部分逻辑用wasm实现,负责需要高性能的密集计算;另一部分逻辑用js实现,负责dom操作和webgl调用。 这样就需要同时维护wasm和js代码,增加了成本。 对于使用原生3D技术(如基于C++语言和DirectX、OpenGL等原生图形API)的程序员 可以用wasm技术,将3D程序编译为wasm文件,从而原生3D应用搬到浏览器上运行 对于使用Javascript语言的前端程序员 不需要用wasm技术,而是通过下面的方法来获得接近wasm的性能: 1、使用强类型语言(如Reason)编译为js。这样可提高js代码在JIT中的性能 2、把需要高性能的计算逻辑,放到worker线程中进行计算;或者使用WebGPU的compute shader,将其从CPU端移到GPU端进行计算,大幅提升性能。 关于WebGPU,可以参考 WebGPU学习 参考资料 恕我直言,90% 的应用场景都不需要用WebAssembly! 如何评论浏览器最新的 WebAssembly 字节码技术? - 罗志宇的回答 - 知乎 WebAssembly在白鹭引擎5.0中的实践 欢迎来到Wonder~ 欢迎关注【Wonder官网】 【QQ群】:106047770 扫码加入免费知识星球-YYC的Web3D旅程: 扫码关注Wonder微信公众号 https://www.cnblogs.com/chaogex/p/12177333.html