近年,智慧城市、数字孪生大热,三维引擎就成为了绕不过去的一个词,但是目前市场的的三维引擎多的让人头晕目眩,他们各自都有哪些优缺点呢,今天我们就来盘点下主流的三维引擎。
常见的三维引擎按平台可分为客户端三维引擎,Web端三维引擎,因为现在的信息化系统开发大多走的是B/S的路线,今天我们重点介绍下Web端三维引擎。Web端的三维引擎目前在国内应用比较多的主要有Three.js、Babylon.js、Cesium.js等,这些B端的三维引擎是基于WebGL开发的引擎,而webGL又是OpenGL ES的B端API封装集。这些B端引擎他们都有各自的应用场景,比如Three.js用于做效果展示,可以做中小型的重表现的Web项目。优点是国内用的比较多,也有全面的学习资料,完全可以系统的学习。Babylon.js主要用于游戏开发,适合做中大型项目,尤其是多种媒体混杂的或者是游戏VR体验项目,功能较为全面、丰富、灵活、模型显示不失真。Cesium.js主要用于GIS开发。Cesium是一个用于显示三维地球和地图的开源js库,它可以用来显示海量三维模型数据、影像数据、地形高程数据、矢量数据等等。优点包括开源,GIS特性比较强,扩展性较强。这三者都是基于JavaScript的开源三维引擎,其中目前市场上智慧城市或数字孪生运用的比较多的是Three.js。
Three.js支持的格式有:stl、obj、fbx,glTF格式(主要格式)
Babylon.js 支持的格式有:glTF,obj,stl,babylon
Cesium.js支持的格式有:glb、gltf、3d tiles(后面两个官方推荐)
按引擎用途分的话,三维引擎主要分为游戏引擎和GIS引擎,但是因为游戏引擎强大的渲染能力可以带来更好的可视化效果,很多数字孪生公司也采取了游戏引擎的技术路线。游戏引擎常见的有UE4、U3D,GIS引擎除了大家常见的Cesium.js和ArcGIS,目前国内也是百花齐放,出现了数十种应用非常广泛的三维GIS引擎,其中市场占有率比较高的有超图软件supermap系列和中地mapgis系列。
UE4支持模型格式:FBX、OBJ、.Uasset
U3D支持模型格式:FBX 、 OBJ、dae、3ds、dxf
现在也出现了GIS和游戏引擎的融合的趋势,比如CesiumJS和ThreeJS可以融合,因为它们都是WebGIS,都是同一种语言JavaScript,都是同一种三维引擎WebGL。两者结合增强了三维GIS的外在表现能力,它可以更好的展现地理数据(DEM DOM 单体化等等),传统GIS在三维数据的表达层面没有游戏引擎来的真实,但同时游戏引擎也有自身的缺陷,比如游戏引擎对于海量数据的加载优化问题。但是GIS和游戏引擎毕竟面向的行业不同,传统的GIS行业围绕的是地图交互、地理数据分析、研判、决策、规划,有游戏引擎更注重渲染效果的真实性,这两种的错位或融合也是探索智慧城市建设的一个过程。
文末附上目前市场上主流的三维图形库
商用收费:ArcGIS Engine、superMap、U3D、OverDrive、Hightopo
免费开源:Ossimplanet、Wings 3D、OGRE、Cesium、OSG、OPEN CASCADE、Potree、SceneJS、Three.js、BabylonJS