前端主流Web3D引擎详解大公司现Web3D业务所用引擎分析

在手机端或 H5 环境下实现三维图形的常用三维引擎，需考虑性能、兼容性和开发便利性。以下是常见的三维引擎：

1. Three.js

• 特点：
  • 基于 WebGL 的 3D 图形库，功能丰富，支持几乎所有 3D 图形相关功能。
  • 社区活跃，有大量的插件和教程。
  • 支持移动端的性能优化，例如 InstancedMesh、LOD 和 Frustum Culling。
• 适用场景：
  • 常用于创建中小型 3D 场景、动画效果和交互式 3D 应用。
  • 移动端场景如产品展示、轻量级游戏、AR 体验等。

2. Babylon.js

• 特点：
  • 另一个基于 WebGL 的强大 3D 引擎，与 Three.js 类似。
  • 原生支持 WebXR（AR/VR 体验）。
  • 拥有丰富的工具链，例如 Babylon.js Playground、GUI 编辑器等。
  • 在性能和高级功能支持方面稍优于 Three.js。
• 适用场景：
  • 手机端 3D 应用、WebAR/VR 项目。
  • 更适合需要复杂物理模拟和图形效果的场景。

3. PlayCanvas

• 特点：
  • 高性能的 3D 游戏引擎，主打轻量化和高性能。
  • 提供在线编辑器，方便多人协作开发。
  • 支持 PBR 渲染、实时光照以及移动端优化。
• 适用场景：
  • 专注于 3D 游戏开发，适合需要多人协作的中型项目。
  • 移动端 3D 游戏和轻量级的 3D 应用。

4. Cesium.js

• 特点：
  • 专注于地理信息系统（GIS）的 3D 引擎，支持超大规模的地理空间数据。
  • 支持 3D Tiles、动态数据可视化和地理分析。
  • 可用于构建基于地球模型的 3D 应用。
• 适用场景：
  • 适用于地图、导航、地理信息可视化。
  • 移动端应用中的地理空间场景，如实时定位系统。

5. A-Frame

• 特点：
  • 基于 HTML 的高层封装 WebGL/Three.js 引擎。
  • 适合快速开发 WebXR（AR/VR）体验。
  • 提供声明式语法，易于集成到普通的 H5 项目中。
• 适用场景：
  • 轻量级的 3D 应用开发，尤其是支持移动端的 WebVR/AR 项目。

6. Unity（通过 WebGL 构建）

• 特点：
  • 强大的 3D 游戏引擎，通过 WebGL 发布适配 H5。
  • 支持复杂的物理模拟、动画、后处理特效。
  • 构建后的性能较高，但资源包体积较大。
• 适用场景：
  • 大型 H5 项目，尤其是高质量的游戏或交互应用。

7. Verge3D

• 特点：
  • 专注于产品可视化和交互的 WebGL 引擎。
  • 提供与 Blender、3ds Max 等建模工具的深度集成。
  • 易于创建实时交互的产品展示应用。
• 适用场景：
  • 产品展示、交互式广告。

8. Zdog（适用于轻量 3D）

• 特点：
  • 一个轻量级的 3D 矢量引擎。
  • 简单易用，专注于低多边形风格的动画和设计。
• 适用场景：
  • 需要轻量化的小型 3D 动画效果。

选择引擎时需考虑的因素

1. 性能需求：
   • 对于复杂场景和大规模数据，选择 Babylon.js 或 PlayCanvas。
   • 对于简单 3D 应用，Three.js 或 A-Frame 更适合。
2. 开发周期与学习曲线：
   • Three.js 和 A-Frame 学习成本较低。
   • Unity 和 Babylon.js 功能强大，但学习成本较高。
3. 设备兼容性：
   • 选择支持主流移动端浏览器（iOS/Android）的引擎，例如 Three.js 和 Babylon.js。
4. 应用场景：
   • 产品可视化：Verge3D、Three.js。
   • 地图与 GIS：Cesium.js。
   • 游戏开发：PlayCanvas、Unity。

通过以上分析，你可以根据项目需求选择适合的三维引擎，实现高效开发与移动端优化。

字节跳动、阿里巴巴、百度、高德等大厂在开发 Web3D 应用 时，通常根据具体项目需求选择合适的引擎，结合其技术栈和业务场景。以下是这些企业在 Web3D 开发中可能常用的引擎和相关实践：

1. Three.js

适用范围：广泛应用于轻量级和中型 3D 场景开发

• 特点：
  • 功能全面，支持 3D 图形、动画、粒子效果、后处理等。
  • 社区活跃，有大量插件和扩展支持。
  • 开发相对灵活，适合搭建各种类型的 Web3D 应用。
• 使用案例：
  • 字节跳动：
    • 字节的轻量化应用（如 H5 动画、3D 营销活动）可能会采用 Three.js。
    • 支持抖音 WebAR 的一些轻量级 3D 应用。
  • 阿里巴巴：
    • 淘宝天猫的 3D 商品展示、双11互动游戏页面。
    • 阿里云上基于 Three.js 的简单 3D 可视化。
  • 高德地图：
    • 部分地图 3D 模型和轻量化 Web3D 交互也可能采用 Three.js。
  • 优点：
    • 学习成本低，兼容性好，易集成到现有系统中。
  • 缺点：
    • 对于大规模复杂场景（如海量数据、精细物理）性能稍显不足。

2. Babylon.js

适用范围：高性能需求、复杂交互或 WebXR（AR/VR）项目

• 特点：
  • 强大的 3D 引擎，支持高级光影效果、WebXR 集成和 PBR（物理材质）渲染。
  • 适合需要高性能、复杂动画和交互的 Web3D 项目。
  • 支持原生 WebAR 和 WebVR。
• 使用案例：
  • 字节跳动：
    • TikTok 等平台的部分高质量 3D 效果或海外市场的交互式 3D 项目。
  • 阿里巴巴：
    • 淘宝 3D 商城和虚拟试衣可能涉及 Babylon.js 的部分优化。
  • 百度：
    • 基于百度智能云的虚拟展厅、AR 展示项目，可能使用 Babylon.js。
  • 优点：
    • 更现代化、性能更高，适合复杂和高质量的场景。
  • 缺点：
    • 学习成本稍高，社区生态不如 Three.js 丰富。

3. Cesium.js

适用范围：地理空间应用、地图 3D 场景

• 特点：
  • 专注于 3D 地图、地理空间可视化（GIS）。
  • 支持高性能的 3D Tiles、大规模地理数据加载与渲染。
  • 自带地形、影像图层和丰富的地理工具。
• 使用案例：
  • 高德地图：
    • 高德的 3D 地图和室内导航可视化。
  • 百度地图：
    • 使用 Cesium.js 构建 3D 地图服务和三维街景展示。
  • 阿里巴巴：
    • 高德地图团队（阿里旗下）在部分地理场景中可能使用 Cesium.js。
  • 优点：
    • 专业的 3D 地理能力，支持大规模地理空间数据的展示。
  • 缺点：
    • 不适合非地理场景，定制化难度较高。

4. PlayCanvas

适用范围：轻量级、高性能 Web3D 游戏

• 特点：
  • 在线实时编辑器支持多人协作开发。
  • 高效的物理引擎和动画系统，适合实时渲染和高交互的场景。
  • 小包体积，性能优化良好，适合 H5 应用。
• 使用案例：
  • 字节跳动：
    • H5 轻互动游戏或高效动画展示可能选择 PlayCanvas。
  • 阿里巴巴：
    • 用于轻量化游戏和互动广告。
  • 优点：
    • 小巧高效，适合移动端和 H5 场景。
  • 缺点：
    • 功能范围较窄，复杂项目可能不够灵活。

5. Unity（通过 WebGL 构建）

适用范围：高质量、复杂 3D 项目

• 特点：
  • 专业 3D 游戏引擎，通过 WebGL 导出支持 H5。
  • 强大的物理引擎、AI 和动画系统。
  • 支持高级光照、全局光影。
• 使用案例：
  • 字节跳动：
    • 用于高质量的虚拟展厅、元宇宙场景或复杂游戏。
  • 阿里巴巴：
    • 大型营销活动中的虚拟世界体验。
  • 百度：
    • 虚拟现实展览、教育平台。
  • 优点：
    • 功能全面，适合大规模、高复杂度项目。
  • 缺点：
    • 包体积较大，加载速度慢，不适合轻量化需求。

6. 其他引擎

Zrender

• 阿里巴巴内部使用较多的 2D/3D 渲染引擎。
• 适用于轻量化 Web3D 数据可视化。

LayaAir

• 国内常用的 HTML5 游戏引擎，支持 2D/3D。
• 适合 H5 游戏项目。

自研引擎

• 大厂如阿里、字节跳动、百度，可能在高性能需求或特定场景下开发自研 3D 引擎。
  • 例如：
    • 阿里的高德地图可能有定制渲染引擎。
    • 百度地图对 Cesium.js 进行深度优化，或基于自研技术实现特定功能。
    • 字节跳动可能针对抖音或轻量化项目开发特定 3D 渲染方案。

总结：不同场景选择的引擎

每个引擎都有其强项和适用场景，企业会根据具体需求选择合适的技术栈，通常结合优化和自研来增强性能和功能。