WebGPU 规范新增符号归一化顶点格式

原文作者：wangra-google
原始链接：gpuweb/gpuweb@da251f9

提交摘要

该提交向 WebGPU 规范及 WebIDL 定义中加入 snorm10-10-10-2 顶点格式，并修复 #6292。变更仅涉及 spec/index.bs，总新增 7 行：

在 enum GPUVertexFormat 中加入 "snorm10-10-10-2"；
在顶点格式表中加入对应行：
signed normalized / 4 个分量 / 4 字节 / vec4<f32>。

核心变更代码

1. WebIDL 枚举新增

@@ -9921,6 +9921,7 @@ enum GPUVertexFormat {
     "sint32x4",
     "unorm10-10-10-2",
     "unorm8x4-bgra",
+    "snorm10-10-10-2",
 };

2. 顶点格式表新增行

@@ -10180,6 +10181,12 @@ enum GPUVertexFormat {
             <td>4
             <td>4
             <td><code>vec4&lt;f32&gt;</code>
+        <tr>
+            <td><dfn>"snorm10-10-10-2"</dfn>
+            <td>signed normalized
+            <td>4
+            <td>4
+            <td><code>vec4&lt;f32&gt;</code>
     </tbody>
 </table>

为什么需要 `snorm10-10-10-2`？

10-10-10-2 是一种经典的紧凑顶点数据布局：三个分量各占 10 bit，第四分量占 2 bit，合计 32 bit（4 字节）。此前 WebGPU 已有 unorm10-10-10-2，即无符号归一化版本，分量映射到 [0, 1]；本次加入的 snorm10-10-10-2 则是有符号归一化版本，能够表示负值，更适合存储法线、切线等有向向量。

在着色器侧，该格式会被解码为 vec4<f32>，由 GPU 硬件完成从压缩整数到浮点数的转换，无需手动解包。

3 个核心优化要点

1. 顶点数据压缩，降低显存带宽

float32x4 通常需要 16 字节存储 4 个浮点分量；snorm10-10-10-2 仅用 4 字节，节省 75% 的顶点属性空间。对于高顶点数量场景（如复杂网格、粒子系统），显存占用和顶点抓取带宽会显著下降，间接提升渲染性能。

2. 有符号归一化适配有向矢量

与 unorm10-10-10-2 的 [0,1] 范围不同，snorm 能表示负值。这使得它更适合存储归一化的法线、切线等需要保留符号的数据，避免无符号格式带来的偏置与精度浪费。三个 10 bit 分量对大多数渲染需求已经足够，第四分量仅 2 bit，适合存放低精度辅助数据。

3. 规范与 WebIDL 同步，保证跨实现一致性

该提交同时在 GPUVertexFormat 枚举和顶点格式表中声明新格式，确保了 WebGPU 规范、WebIDL 类型定义、浏览器实现与验证层的一致性。开发者可以直接使用字符串 "snorm10-10-10-2" 配置顶点布局，并在 WGSL 中以 vec4<f32> 接收解包结果，避免跨平台行为差异。

GLSL / WebGL 术语核对

英文术语	中文译法	备注
`vertex format`	顶点格式	WebGPU / WebGL 中用于描述顶点属性布局
`signed normalized`	有符号归一化	缩写 `snorm`，将整数值映射到有符号浮点范围
`unsigned normalized`	无符号归一化	缩写 `unorm`，将整数值映射到 `[0,1]`
`GPUVertexFormat`	GPU 顶点格式枚举	WebGPU WebIDL 中的枚举类型
`WebIDL`	Web 接口定义语言	用于定义浏览器 API 接口
`vec4<f32>`	浮点 4 分量向量	WGSL 类型；GLSL 对应 `vec4`，但 WebGPU 使用 WGSL 而非 GLSL
`vertex buffer`	顶点缓冲区	GPU 存储顶点属性的缓冲资源

说明：WebGPU 的着色语言是 WGSL，而不是 GLSL/WebGL 的 GLSL。但 GLSL 中 vec4 与 WGSL 的 vec4<f32> 在概念上对应；顶点格式、归一化等概念在 WebGL 与 WebGPU 之间是相通的。