为什么浏览器不能智能加速硬件而不需要花招？

Question

如今有许多网页建议您添加这些规则来使内容获得硬件加速：

transform: translate3d(0,0,0);
-webkit-transform: translate3d(0,0,0);

这总让我感到荒谬。为什么浏览器需要我的帮助来决定是否启用硬件加速？这样会更快，对吧？那为什么不直接做呢？为什么要等我“欺骗”浏览器呢？

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另一个提出这个问题的方式可能是，为什么不在每个基准/重置样式表中包含以下行：

* {
    transform: translate3d(0,0,0);
    -webkit-transform: translate3d(0,0,0);
}

- Domenic

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我第一次看到这种技巧是在这个问题中，由Mozilla的一位开发人员给出了一个简短的“不”的答案。这几乎像是为了解决特异性难题而添加!important一样荒谬...但只是几乎。 - BoltClock

Answer 1

并不是浏览器无法或没有足够的智能来使用硬件加速。实际上，你提到的只适用于WebKit，尤其是移动版本的WebKit。Firefox和IE都会进行硬件加速，并自动将页面分割成在GPU上合成的“图层”。这就是为什么它们通常在渲染速度测试中远远超过Chrome。另一方面，WebKit从未真正适应过多层加速。

由于Firefox和IE可以利用Windows平台上的Direct2D渲染（其中每个绘图操作都是硬件加速的），因此它们必须能够进行硬件加速的合成。如果它们只加速了绘图操作而没有合成，那么它们将失去使用Direct2D的大部分速度优势，因为这需要在GPU和系统内存之间进行复制，这很慢。另一方面，我所知道的所有WebKit渲染后端都完全在软件中执行渲染，并且在合成时（如果正在使用GPU合成）会遇到复制到GPU的惩罚。因此，这最终是一个折衷。如果您要合成的图层在CPU上渲染所需时间不多，则不总是有意义将其复制并在GPU上合成。

由于移动GPU的极度有限性质以及这一点，没有任何WebKit浏览器开始使用自动硬件加速，除非绝对需要（例如设置3D变换）。如果您要我的意见，我还会补充说，我认为WebKit开发人员和支持公司的懒惰在这里也有一定作用。使用GPU是错误的主要来源，因此他们不使用它比修复问题更容易。

顺便说一句，Firefox for Android可以始终进行GPU合成，尽管您可能需要在about:config中启用它；我不知道它是否默认启用。对于个人电脑，我建议使用Firefox或IE以获得快速渲染。

编辑：我还应该补充一点，在最新版本的Android中，谷歌已经为Skia添加了硬件加速功能，它几乎处理了系统上所有2D渲染。目前野外的设备还不多，但这意味着在不久的将来Android上所有的性能都会得到提升。尽管如此，我不知道他们的Skia实现是否能与OpenGL无缝配合。直到解决这个问题之前，合成仍可能产生一些额外的复制。

- zhuman - MSFT

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这个答案存在一些误解。"has never really been adapted to have more than simple layers acceleration"（从未真正适应多层加速）是错误的。由于 WebKit 的平台抽象方法（请参见 http://ariya.ofilabs.com/2011/06/your-webkit-port-is-special-just-like-every-other-port.html），基本绘图的加速被委托给平台图形堆栈。在 Mac 上，CoreGraphics 在一定程度上利用 GPU。即使在 Qt WebKit 端口上，也有从 OpenVG、OpenGL、OpenGL ES 等中选择绘图加速的选项。 - Ariya Hidayat

确实，它大多数情况下将绘图委托给平台，但目前除了 Windows 上的 Direct2D 之外，没有任何平台图形堆栈使用太多硬件加速。CoreGraphics 只对 blitting 等简单加速进行简单加速，而像文本这样的复杂事物根本没有加速。我在上面的编辑中谈到了 Android 的 Skia 新版本。据我所知，Qt 端口并未被任何主要的浏览器实现使用，虽然使用 OpenVG 会很棒，但也没有太多可用的实现。 - zhuman - MSFT

另一个例子：在iOS上，不需要使用3D变换来触发图层合成。只要使用CSS对元素进行动画/过渡，合成就会启动（即使该元素没有显式的3D变换矩阵）。 - Ariya Hidayat

@zhuman 我有一个问题。为什么我的Firefox浏览器渲染速度比我的Webkit CSS translate3d()慢？ - skmasq

@skmasq 尽管 Firefox 的硬件加速前端通常比软件 WebKit 渲染更快，但在许多情况下执行 DOM 操作、动画和 JavaScript 执行的代码速度较慢。不过他们肯定在不断改进。 - zhuman - MSFT

Answer 2

关于 Webkit 方法的更多信息，我们的博客上有一篇由 Ariya Hidayat（Webkit 评论员）撰写的非常好的介绍性博客文章，介绍了硬件加速和 Webkit。请享受。

[重点是，硬件加速可能会消耗大量内存，因此请谨慎使用。]

- Michael Mullany

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最后几段文字特别启发人。谢谢！ - Domenic