WebGLとは｜仕組み・できること・Three.jsとの関係

公開日：2023-07-01（更新日：2026-09-29）

ブラウザ上で滑らかに動く3Dグラフィックスや、印象的なインタラクティブ表現を見かけたことはないでしょうか。こうした表現の多くは「WebGL」という技術によって実現されています。本記事では、WebGLの基本的な仕組みから具体的にできること、よく一緒に語られる「Three.js」との関係、そして次世代技術「WebGPU」との違いまで、やさしく解説します。

WebGLとは

「WebGL（Web Graphics Library）」とは、互換性のあるWebブラウザ上で、プラグインを使用せずにインタラクティブな3D・2Dグラフィックスを描画するためのJavaScript APIです。かつてブラウザで3D表現を行うには専用のプラグインが必要でしたが、WebGLの登場によって、特別な追加ソフトなしでリッチなグラフィックス表現が可能になりました。

WebGLは、HTMLのcanvas要素に対してOpenGL ES 2.0に準じたAPIを導入することで実現されています。WebGLRenderingContextというインターフェースを通じて利用でき、端末のGPU（グラフィックス処理装置）によるハードウェアアクセラレーションを活用できる点も特徴です。

なお、WebGLにはアップデート版である「WebGL 2」も存在します。WebGL 2はOpenGL ES 3.0をベースにした大規模なアップデートで、3Dテクスチャやサンプラーオブジェクトなど、より高度な表現を可能にする新機能が追加されています。WebGLはKhronos Groupという国際標準化団体が仕様を策定・管理しており、Apple・Google・Microsoft・Mozillaといった主要ブラウザベンダーが参加するWorking Groupを通じて標準化が進められています。特定の1社が独自に定めた技術ではなく、複数のブラウザベンダーが合意した国際標準であることは、長期的に安心して使える技術かどうかを見極めるうえでも重要なポイントです。

WebGLは現代の主要ブラウザであれば標準で有効になっていることがほとんどで、利用者側が特別な設定を行わなくてもWebGL対応のコンテンツを閲覧できる環境が一般的になっています。ただし、端末のGPU性能や対応状況によっては、意図した通りに描画されない場合もあるため、開発する際は複数のブラウザ・端末での表示確認を行うことが望ましいでしょう。

WebGLの3つの特徴

WebGLには、大きく分けて3つの特徴があります。

1つ目は「GPUの活用」です。WebGLは端末のGPUを直接利用して描画処理を行うため、CPUだけで処理する場合と比べて、複雑な3Dグラフィックスも滑らかに描画できます。

2つ目は「デバイスに依存しない」という点です。WebGLはWebブラウザ上で動作する技術であるため、専用アプリのインストールが不要で、対応ブラウザとGPUさえあれば、パソコンでもスマートフォンでも同じように3D表現を体験できます。

3つ目は「プログラム可能なシェーダー」です。シェーダーとは、GPU上で実行される小さなプログラムのことで、光の当たり方や質感、色の変化などを細かく制御することができます。このシェーダーを自由にプログラムできることが、WebGLならではの表現の幅広さにつながっています。

WebGLでできること

WebGLを使うと、具体的にどのような表現が可能になるのでしょうか。代表的な活用シーンをいくつか紹介します。

まず挙げられるのが、ブラウザ上で動作するゲームです。専用アプリをインストールすることなく、URLにアクセスするだけで本格的な3Dゲームを楽しめるようになります。また、VR（仮想現実）やAR（拡張現実）を用いた体験コンテンツにもWebGLが活用されており、ブラウザ経由で手軽に没入感のある体験を提供できます。

ビジネスの現場では、統計データやセンサーデータを立体的に表現する「データの3D可視化」にもWebGLが使われています。数値の羅列だけでは伝わりにくい情報を、直感的に理解しやすいビジュアルとして表現できる点が強みです。ほかにも、家具や自動車といった商品を360度好きな角度から確認できる「プロダクトの3Dビジュアライゼーション」など、ECサイトやプロモーションサイトでの活用も広がっています。

デジタルハリウッドの本科UI/UXデザイン専攻でも、WebGLを活用した卒業制作が生まれています。東京本校の品川謙一さんが制作した「3D Wheelchair Basketball」は、Three.jsを用いて3D空間での演出を行った作品です。このように、WebGLとその関連ライブラリを学ぶことで、アイデアを立体的な表現として形にできるようになります。

WebGLとThree.jsの関係

WebGLについて調べていると、必ずといっていいほど「Three.js」という名前を目にします。この2つは何が違うのでしょうか。

WebGLは、あくまで低レベルのグラフィックスAPIです。座標変換やシェーダーの記述など、3Dグラフィックスを描画するための処理を非常に細かい単位で自分で組み立てる必要があり、直接扱うにはある程度の専門知識とコード量が求められます。

そこで多くの開発者に使われているのが「Three.js」です。Three.jsは、mrdoob氏を中心に開発されているJavaScript製の3Dライブラリで、WebGL（および後述のWebGPU）を直接扱う際に必要な複雑な低レベルコードを抽象化し、シーン・カメラ・ライティング・アニメーション・3Dモデルの読み込みといった機能を、シンプルなAPIで扱えるようにしてくれます。

つまり、WebGLが「土台となる仕組み」だとすれば、Three.jsは「その仕組みを扱いやすくするための道具箱」というイメージです。Three.jsはMITライセンスで公開されており、商用利用を含めてほぼ制限なく利用できる点も、実務で広く使われている理由の1つです。

WebGLの今後｜WebGPUとの関係

WebGLに関連してもう1つ押さえておきたいのが、「WebGPU」という次世代技術の存在です。WebGPUは、WebGLの後継として位置づけられる新しいAPIです。

WebGLは2011年に登場した技術で、OpenGL ES 2.0をベースにしているため、近年のGPUが持つ新しい機能には十分対応できていないという課題があります。ベースとなっているOpenGL自体も今後大きなアップデートは計画されていないとされており、WebGL側に新機能が追加される見込みは少ないとされています。

これに対してWebGPUは、Direct3D 12・Metal・Vulkanといった最新のネイティブGPU APIとの互換性が高く、画像処理だけでなく機械学習のような汎用的なGPU計算（GPGPU）にも正式に対応しています。今後、WebGLからWebGPUへと少しずつ移行が進んでいくことが予想されますが、現時点ではWebGLも広く現役で使われている技術であり、両者の違いを理解しておくことは、Web3D表現を学ぶうえで有用な知識といえるでしょう。

WebGLを学ぶには

WebGLを直接扱うには、JavaScriptの知識に加えて、GLSLと呼ばれるシェーダー専用のプログラミング言語や、3D空間の座標変換といった数学的な知識も必要になるため、学習の難易度は決して低くありません。

そのため、多くの学習者や実務者は、前述のThree.jsのようなライブラリを活用しながら学びを進めています。ライブラリを使えば、複雑な低レベル処理を意識せずに、比較的少ないコード量で3D表現を組み立てられるため、学習のハードルを下げることができます。

とはいえ、実務でオリジナリティのある表現を作り込んだり、パフォーマンスを最適化したりするには、WebGLの基本的な仕組みそのものへの理解も欠かせません。JavaScriptやHTML/CSSの基礎を身につけたうえで、ライブラリを使った実践と、WebGLの仕組みの理解を並行して進めていくと、着実にスキルアップしていけるでしょう。

まとめ

WebGLとは、Webブラウザ上でプラグインなしに3D・2Dグラフィックスを描画するためのJavaScript APIです。GPUの活用・デバイス非依存・プログラム可能なシェーダーという3つの特徴を持ち、ゲームやVR/AR、データ可視化など幅広い場面で活用されています。Three.jsは、WebGLの複雑な処理を扱いやすく抽象化するライブラリであり、両者を組み合わせることで効率的に3D表現を実装できます。また、次世代技術WebGPUの登場により、今後の技術動向にも注目が集まっています。本科UI/UXデザイン専攻の詳細では、こうした実務スキルを体系的に学べるカリキュラムを紹介しています。