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Orillusion WebGPU 论坛
随着元宇宙概念的爆炸式呈现，3D 渲染技术再次受到了微小关注度。
沉迷、3D 世界、虚构社交、虚构购物，这些都是元宇宙的概念实例。就像电影《失控玩家》那样，人们畅想通过 AR/VR 以及其余互联网技术，把事实世界的楼房街道、天气温度、人际关系等投射到虚拟世界，构建“元宇宙”，领有一个网络分身。
但目前来看，要想实现这一构想，开发者们还有很长一段路要走。毕竟“元宇宙”的背地是宏大的 3D 虚拟世界构建，须要海量且高质量的 3D 内容撑持，以还原真实世界。R 星引擎的游戏《荒野大镖客》除了游戏世界里各种各样让人赞不绝口的细节之外，在画质上 3D 世界渲染的技术细节也依然让人惊叹。
《荒野大镖客 2》
3D 渲染技术的迭代路线分成了两种技术计划：Native 和 Web。
Native，是咱们的电脑、手机等硬件设施，通过装置本地的应用程序 APP，间接通过图形 API 和相关驱动调用显卡的计算和渲染能力，实现实在物体的 3D 渲染数字化的过程。
Web，是通过浏览器，在网页页面中，实现事实世界的数字化渲染的过程。
打趣的说，抉择 Native 技术栈还是 Web 技术栈，这是一个哲学问题。两种技术计划都有本人的劣势和劣势，同时单方的生态也都比拟丰盛，很多我的项目从最终的技术实现角度来说，抉择哪一条路线都能够实现。
Native 3D 渲染的倒退
1992 年，Khronos 制订了第一代的渲染引擎的图形学的框架叫做 OpenGL 1.0，包含当初很多电脑用的基本上 3D 利用都是基于 OpenGL。OpenGL 也在不停的倒退，目前最新版是 2017 年公布的 OpenGL 4.6 版本。同时，也呈现了专门为挪动端设计的 OpenGL ES 版本。因为 OpenGL 是开源和跨平台的，不不便为 Windows 做优化，1996 年，微软作为第一大操作系统的提供商，公布了本人的图形 API Direct3D。DX5/DX6/DX9 有很多游戏的代表作，《古墓丽影》《极品飞车》都是过后的作品。
倒退到了 2009 年，微软提出了 DX11 版本，有一个比拟大的个性，计算着色器 。简略说就是在图形的渲染能力上，能够更加充沛的 调用显卡的并行计算能力。
2014 年，微软公布了下一代图形渲染 API DX12，同年 6 月份，苹果在 WWDC 大会上公布了本人的图形学 API Metal。2015 年，Khronos 公布了 Vulkan。最早是公布的 OpenGL，随着显卡能力的晋升，OpenGL 的 全局状态机设计离线，曾经无奈调用和优化先进古代显卡的能力。能够说 Khronos 不在会全力以赴的长期降级和保护 OpenGL，反而抉择公布了全新架构的古代图形 API，即Vulkan。
2014 年这个节点，就造成了 三种古代图形学 API 并驾齐驱 的状况。目前所有电脑上的游戏，或者一些 3D 利用，包含 CG 渲染动画，为了达到最好的渲染成果，简直都会采纳这三种古代图形 API。
Web 3D 渲染的倒退
总体来说，在 Web 上渲染 3D 内容的相干技术倒退还是比拟迟缓的。最早的时候在浏览器是无奈实现 3D 内容的，须要装置 Flash 插件。在 校内网 时代，那些 农场 类的游戏利用，以及在浏览器里看视频音频，简直都须要装置 Flash 插件。2020 年的时候，因为有一些平安的问题和其余种种原因，Adobe 发表进行保护 Flash 这项技术。
在 Flash 的倒退过程中，呈现了 HTML5 的规范，简称 H5。2008 年的时候，H5 雏形呈现。人们不须要在浏览器外面装 Flash 的插件，可能间接播放视频音频，包含通过 Web 原生的 Canvas 组件实现一些动画成果。
真正的 Web 3D 的技术标准的呈现，是 WebGL。因为浏览器人造具备的易分享等劣势，在 Web 中展现和渲染 3D 内容始终都具备大量的需要。Khronos 在 2009 年启动 WebGL 规范的探讨和制订工作。WebGL 思路很简略，就是 依附浏览器的内核，对 OpenGL ES 版本做打包和封装，而后就能够让浏览器里的这些 JS 前端开发者间接用 Web 环境去调用底层的图形学能力，最终展现 3D 内容。当然也就意味着 WebGL 能力被限度到了 OpenGL 的时代。
Web 的技术在继续疾速的倒退。尤其 2014 年，Native 侧曾经出了三大古代图形 API 了: DX12, Vulkan, Metal。在 2017 年的时候，W3C 就提出在 Web 侧倒退下一代图形学的技术标准, 即 WebGPU。跟 WebGL 一样，WebGPU 的思路就是对三个古代图形 API 间接打包，而后在实现跨平台的同时，让浏览器外面间接能够调用这三个古代图形 API 能力，实现高质量的渲染成果，调用 GPU 的弱小计算能力。
WebGPU Wiki
https://en.wikipedia.org/wiki/WebGPU
咱们熟知的 Unity 和 Unreal 就是典型的 Native 技术栈下的 3D 渲染引擎产品，而 Web 端也有赫赫有名的 Three.js，Barbylon.js, Cesium.js 和 Playcanvas 等等。面对这样两条路线，上面聊一聊对于技术栈抉择上的思考。
Web 劣势 1: 生态的倒退和遍及水平广
从技术角度来看，Web 绝对于 Native 的倒退绝对是迟缓的。因为很多最新的技术都会在 Native 上最先实现。然而因为 Web 自身独特的劣势，跨平台，易分享，易协 同等等，始终都很受技术人员和多种利用场景的青眼。
浏览器厂商的致力也不容忽视，尤其是 Chrome。为了保障 Chrome 100 这个历史时刻的版本能尽早的公布，从 94 版本开始，将 6 周一更新晋升到 4 周一更新。（Chrome 94 版本也是第一个正式启动 WebGPU API 的商用版本，而不在是通过 Chrome Canary 的 developer 版本能力体验的 WebGPU 的能力。）
Chromium Blog
https://blog.chromium.org/2021/03/speeding-up-release-cycle.html
浏览器承载的 Web 生态正在飞速的倒退。上面的开源报告中对于开源环境技术方向的统计后端是最多的。然而咱们能够看到，第二个就是 Web 的生态，也证实了 Web 生态是十分有后劲的。
2020 年开源环境技术方向
上面是 2020 年编程语言的散布报告。最多的是 Java，第二就是前端语言 JS，如果把 HTML 语言也包含其中，那 Web 的语言遍及度劣势将更加显著。这足以阐明 Web 是一个疾速倒退具备微小后劲的技术栈生态。
2020 年编程语言的散布
2020 中国开源年度报告
https://kaiyuanshe.cn/document/china-os-report-2020/2020%20%E4%B8%AD%E5%9B%BD%E5%BC%80%E6%BA%90%E5%B9%B4%E5%BA%A6%E6%8A%A5%E5%91%8A.pdf
Web 劣势 2: 免装置客户端，跨平台个性
Native 端，须要装置 APP 应用程序，在某些场景，对于用户来说是一个很高老本的行为。能够设想一下，如果你的家装设计师为你设计的室内 3D 全景渲染图，不是通过微信间接分享给你的（微信自身所有的分享内容都是基于 Web），而是要求你要在手机或者电脑上装置一个几百 M 甚至几个 G 的应用程序能力观看，那是一种什么体验呢？
Web 就很好的解决了这一个问题。咱们不在须要为不同的场景装置不同的客户端，而是通过一个 URL 链接，就能够立即浏览你想看到的任何内容。
换一个角度去思考，不仅不须要用户装置客户端，而是咱们曾经通过硬件设施中的浏览器触达到用户了。独自 Chrome 的寰球装机量为 26 亿，占全副浏览器市场占有率的 60%；排名第二个也是采纳了 Chromium 内核的 Edge 浏览器，市场占有率为 18%。
2020 年 -2021 年寰球浏览器市场占有率
基于 Web 环境做任何的内容开发，也都因为这种人造的跨平台个性，实现了 升高研发老本 的目标。Orillusion 团队也竭力打造 Web 端的 3D 渲染引擎。开发者们不须要在思考为了一个我的项目开发不同的 APP，来适配不同的操作系统。因为浏览器曾经帮咱们实现了不同平台的适配工作。只有在一台主机的 Chrome 里能失常关上，那么在其余主机的 Chrome 里也能够失常关上。
咱们目前梳理了 Native 和 Web 在 3D 渲染这个场景中的倒退历史和技术演进。同时，也从 开发者生态和免客户端跨平台 这两个方面，论述了一些 Native 和 Web 技术路线的比照和剖析。在接下来的内容里，咱们会给出更加深刻的思考，心愿大家继续关注。
对于文章后面提出的打趣观点: 抉择 Native 技术栈还是 Web 技术栈，这是一个哲学问题，也欢送更多的 Native 和 Web 开发者一起留言，退出 Orillusion 社区参加探讨！
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Orillusion 团队介绍
Orillusion 团队由帝国理工大学可视化渲染方向博后创立，团队成员具备顶级的学术背景，包含来自海内外名校的硕士博士，如港大，哈工大，北邮等，而且核心技术研发成员也均为行业内深耕 10 年以上的技术专家，来自白鹭，AutoDesk 等优良企业。咱们也始终继续关注优良企业和开源社区的相干人才，期待更多酷爱开源的小伙伴退出 Orillusion，一起扭转世界！团队专一于引擎底层技术研发，次要工作是打造全世界第一款齐全开源的 WebGPU 轻量级通用渲染引擎，指标是在浏览器中实现桌面级的渲染成果，以及反对超大简单场景的 3D 出现。将来团队会始终专一于引擎底层的技术冲破，打造优良的开源软件及开源区，为 3D 场景暴发时代提供引擎根底工具。
