Gabriel Cuvillier 将《Doom 3》移植到浏览器中的经验总结

背景介绍

Gabriel Cuvillier 是 Continuation Labs 的高级软件工程师，他使用 WebAssembly 技术将经典游戏《Doom 3》移植到浏览器中。这次移植耗时7周，展示了 WebAssembly 当前在运行重量级桌面应用和游戏方面的潜力以及存在的不足。

《Doom 3》简介

《Doom 3》是一款恐怖第一人称射击游戏，最初于2004年发布，使用 id Tech 4 引擎。该游戏在商业上取得了巨大成功，销量超过350万份。2011年，id Tech 4 引擎以 GNU 通用公共许可证开源。

移植动机

Cuvillier 选择移植《Doom 3》是因为它是一个真实世界中的大型 C++ 程序，曾经是成功的 AAA 级游戏，且代码质量高。此外，id Tech 4 引擎是少数能够在单线程上运行的高端游戏引擎之一，这符合 Web 平台当前不支持多线程的现实。

技术挑战

1. 性能要求：《Doom 3》本身对性能要求极高，尤其是在单线程环境下需要处理大量计算任务，如动态光照、骨骼动画、物理模拟等。
2. WebAssembly 的限制：WebAssembly 是一种低级别的虚拟机，其性能无法与原生指令集相比。此外，WebAssembly 调用图形 API 时需要经过 JavaScript 层，增加了额外开销。
3. 同步/异步问题：Web 平台是一个完全异步的环境，而 C/C++ 代码通常是同步的，这导致一些简单的操作（如同步读取文件）变得复杂。

其他移植案例

Cuvillier 提到，除了《Doom 3》之外，他还将2002年的游戏《Arx Fatalis》移植到 WebAssembly 中。虽然这款游戏的图形质量较低，但移植过程同样具有挑战性。

未来 WebAssembly 功能展望

Cuvillier 认为，当前最需要的功能是能够暂停/恢复 WebAssembly 运行时，这将有助于解决同步/异步问题。此外，Offscreen Canvas 也是一个重要的功能，它允许将图形应用的主代码运行在 Web Worker 中，从而减少同步/异步问题的影响。

对开发者的建议

Cuvillier 认为 WebAssembly 技术已经相当成熟，适合用于移植 CPU 密集型应用，如视频游戏、CAD 软件或大数据处理。然而，WebAssembly 技术栈学习曲线陡峭，且仍在快速发展，因此开发者需要投入足够的时间、资金和知识资源。

总结

Gabriel Cuvillier 的《Doom 3》移植项目展示了 WebAssembly 在运行复杂桌面应用方面的潜力，同时也揭示了当前技术的局限性。尽管存在挑战，WebAssembly 仍然是一个值得开发者关注和探索的技术。