WebGPU项目中关于3D切片压缩纹理格式的标准化讨论

在图形API的发展过程中，纹理压缩技术一直是提升渲染效率的重要手段。WebGPU作为新一代的Web图形标准，其纹理压缩功能的标准化工作正在持续推进。近期，WebGPU工作组针对3D切片压缩纹理格式的支持问题展开了深入讨论，特别是关于BC（Block Compression）格式的标准化处理方式。

背景与现状

纹理压缩技术通过减少显存占用和带宽需求来提升渲染性能。WebGPU目前支持多种压缩纹理格式，包括BC、ASTC和ETC2等。其中，3D纹理的压缩支持存在特殊的技术挑战，因为传统的块压缩算法主要针对2D纹理设计。

在实现层面，3D压缩纹理有两种主要处理方式：

1. 完整3D块压缩（如ASTC 3D）
2. 切片式3D压缩（将3D纹理视为多层2D纹理进行压缩）

目前，WebGPU规范中BC格式的3D切片压缩支持已被纳入核心功能，但工作组发现这种支持在不同平台上的实现并不一致，可能引发开发者困惑。

技术讨论焦点

工作组提出了三种主要方案来规范这一功能：

1. 原始方案：保持现状，BC格式直接支持2D和3D切片压缩，ASTC和ETC2仅支持2D
2. 镜像方案：为所有压缩格式创建对称的扩展，包括：
   • 基础2D支持扩展（如texture-compression-bc-2d）
   • 3D切片支持扩展（如texture-compression-bc-sliced-3d）
3. 重命名方案：明确命名区分功能范围，如将现有扩展更名为texture-compression-bc-2d等

方案评估

经过深入讨论，工作组更倾向于"镜像方案"，主要原因包括：

1. 一致性：为所有压缩格式提供相同的功能结构，降低开发者认知负担
2. 前瞻性：为未来可能的格式扩展（如ASTC 3D）预留空间
3. 明确性：通过扩展命名清晰表达功能范围

虽然BC格式在所有支持平台上都能保证3D切片压缩功能，但通过单独的扩展可以：

• 避免开发者错误假设所有压缩格式都有相同功能
• 保持API设计的正交性
• 为未来可能的平台差异预留空间

实施建议

工作组建议在规范中明确说明：

1. texture-compression-bc扩展将自动包含texture-compression-bc-sliced-3d功能
2. 各压缩格式的功能矩阵表
3. 平台支持情况的详细说明

这种设计既保持了API的灵活性，又为开发者提供了清晰的指导，确保WebGPU在不同平台上的行为一致性。

总结

WebGPU对3D切片压缩纹理的支持标准化工作体现了规范设计的深思熟虑。通过建立对称的扩展体系，既满足了当前的技术需求，又为未来的发展预留了空间。这种设计理念值得其他图形API标准借鉴，展现了WebGPU工作组对开发者体验和长期技术演进的重视。