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  • 从0开发3D引擎(二):准备预备知识

    大家好,本文介绍了开发3D引擎需要的预备知识,给出了相关的资源。

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    从0开发3D引擎(一):开篇

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    从0开发3D引擎(三):搭建开发环境

    了解Web 3D

    Web 3D的历史-WebGL

    目前Web 3D是基于WebGL这个Web端3D API的,它的版本历史为:

    截屏2020-01-06下午2.16.13.png-302.7kB
    (图来自WebGPU 开发状态与计划

    (注:OpenGL是桌面端的3D API,OpenGL ES是移动端的3D API)

    • 2007年,发布OpenGL ES 2.0

    OpenGL ES 2.0引入了可编程着色器,增加了顶点着色器和片段着色器。

    • 2011年,基于OpenGL ES 2.0,发布WebGL 1.0

    WebGL 1.0的发布和各大浏览器的支持,意味着Web 3D时代的来临。随后各种Web 3D开源引擎(如three.js、babylon.js等)以及Web 3D商业化方案(如playcanvas)陆续出现,使得Web 3D应用开发变得越来越简单。

    • 2012年,发布了OpenGL ES 3.0;2014年和2015年分别发布了OpenGL ES 3.1和3.2

    移动端3D API继续增强,升级内容如上图(“WebGL版本演示”)所示。

    • 2017年,基于OpenGL ES 3.0,发布了WebGL 2.0

    WebGL 2.0完全兼容WebGL 1.0,进行了很多增强:如支持3D纹理、UBO等

    Apple不支持WebGL 2.0的,但是根据知乎上的“狄学长”的回答,谷歌正在提供协助,使得苹果手机的ios系统在不久后支持它:

    Google Chrome team 正在帮Apple的Safari 把ANGLE接入到Webkit
    这样最后的ios上就能支持WebGL2了。预计是2020年底。

    WebGL 2.0相关学习资料
    WebGL2有什么新内容
    最值得期待的WebGL 2.0功能
    WebGL 2.0 for SIGGRAPH Asia 2015

    Web 3D的未来-WebGPU

    • 未来,基于DirectX12、Vulkan和Metal,将会发布WebGPU

    WebGPU是最新的Web 3D API,是WebGL的升级版。
    浏览器封装了现代图形API(Dx12、Vulkan、Metal),提供给Web 3D程序员WebGPU API。

    截屏2019-12-24下午4.44.33.png-119.7kB
    (图来自WebGPU 开发状态与计划

    截屏2019-12-24下午4.42.45.png-108.5kB
    (图来自WebGPU 开发状态与计划

    WebGPU相关学习资料
    WebGPU学习系列目录
    该系列是我写的WebGPU实战教程,如果读者想从0学习WebGPU,了解现代图形API的技术要点,欢迎读者阅读它~

    了解WebGL 1.0的基础知识

    本系列使用WebGL 1.0构建3D引擎,因此在本节会介绍相关的学习资源。

    入门学习

    《WebGL编程指南》

    非常易懂的实战类书籍,提供了很多具体的Demo,让读者能零基础学习和应用WebGL。
    建议读者先阅读该书

    豆瓣书评

    下载地址

    进入网站下载代码:
    网站

    坐标系变换

    3D模型的坐标需要在多个坐标系中进行变换(通过乘以对应的矩阵进行变换),相关资料可参考:
    OpenGL坐标变换及其数学原理,两种摄像机交互模型(附源程序) -> 图形学中的变换模型以及OpenGL的实现
    [OpenGL ES 03]3D变换:模型,视图,投影与Viewport
    齐次坐标系入门级思考

    3D数学

    《3D数学基础:图形与游戏开发》

    本书讲解矩阵、四元数等跟引擎开发非常相关的数学知识。

    建议读者先大概浏览一遍,有一个印象,然后在本系列后面开发引擎的过程中,遇到问题再查询该书的对应章节。

    豆瓣书评

    下载地址

    渲染管线

    在每一帧,GPU会处理从CPU端传来的3D数据,经过渲染管线的处理,最终绘制到屏幕上。

    渲染管线会执行多个着色器,经历多个处理阶段。

    可以通过相关资料进行了解:

    本书详细介绍了OpenGL 2.0的渲染流水线的各个阶段(如深度测试等),通俗易懂,适合入门。

    虽然本书介绍OpenGL 2.0,但因为WebGL 1对应OpenGL 2.0,所以本书的知识点也可以套用在WebGL 1中。

    豆瓣书评

    下载pdf-百度网盘链接 提取码: c212

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/chaogex/p/12156965.html
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