高性能跨平台渲染引擎系列一: 跨平台渲染引擎简介
引言：
一直工作比较忙，很久就想写点东西做个备忘，拖延至今。本系列也期望督促自己坚持记录分享，文中如有笔误或者理解偏差，欢迎各位指正交流。也期望未来基于该系列文章的相关代码同步到git上，最终完成一款高性能跨平台3D渲染引擎；
何为3D渲染引擎，借用百度百科的解释吧：
3D引擎作为一个名词已经存在了很多年，但即使是一些专业的引擎设计师，也很难就它的定义达成一个共识。通常来说，3D引擎作为一种底层工具支持着高层的图形软件开发。你可以把它看成是对3D API的封装，对一些图形通用算法的封装，对一些底层工具的封装。我无法准确的定义3D引擎的含义和作用，因为针对不同的用户和开发项目，3D引擎完成的功能可能都有不同。因此，我将从功能的角度来定义3D引擎，这种定义法也许能更确切的表达出一个3D引擎的真实含义。
功能具备：数据管理、渲染器、交互能力。
本文作为高性能跨平台渲染引擎第一节，主要跟大家一起分享一下现有渲染引擎（主要支持跨平台的也就是底层是C++或C语言实现），大家可以通过给出的链接下载尝试使用学习一下，再接下来章节主要分享OpenGL|ES渲染管线、3D高性能渲染引擎架构、vulkan渲染管线、GPU、基于GPU的camera数据处理等相关知识点。
免费引擎：
免费3D渲染引擎有上百款，大家可自行查阅到或者看以前分享的https://mp.csdn.net/postedit/50904465 ，这里仅仅列举几款比较常用的，在文档以及使用方面比较广泛的几款供学习。
| 引擎名称 | 特性 | 链接 |
| OGRE |
MIT许可 证；面向对象，插件扩展、文档丰富；支持脚本、物理碰撞检测等特性比较全面，稳定性较好，但是上手有点难度； |
https://www.ogre3d.org/ |
| Irrlicht | zlib/libpng许可证，面向对象、文档丰富以及可以找到一些相关编辑器，特性比较全面，稳定性较好，比较容易上手； | http://irrlicht.sourceforge.net/ |
Godot |
MIT许可证，具有灵活编辑器、可用于开发2D、3D、支持脚本、可以一键部署到多个平台，有着比较完整的文档支持； | https://github.com/godotengine/godot |
| Horde3D/Urho3D | MIT许可证，Urho3D基于Ogre跟horde3d，支持2D、3D，代码质量较高、架构清晰易懂包含PBR等特性，有简单场景编辑器 | https://urho3d.github.io/ |
| GamePlay | Apache2.0许可协议；由黑莓推出，代码也具有比较好的借鉴参考意义； | http://www.gameplay3d.io/ |
商业引擎：
| 引擎 | 特性 | 网站 |
| Unity |
手游的第一选择，有很多的教程和文档（特别对于入门级开发者）； 使用C#和JavaScript编码（C++可以在特定领域使用，但并不推荐）； 比较友好，可用插件较多，开发效率高； 简易且直观的UI界面及易上手学习设置； 适用用低配置的硬件。 |
|
| UE |
入门级的开发者可以在网上找到很多教程和文档； 有专用的设计资源和优化公司，打造高端和沉浸式VR； 使用蓝图（可视化编程）。拖拽节点和定制C++代码。然而，并非听起来这么容易，蓝图有自身的学习曲线； 免费； 可预先构建框架，快速创建环境和粒子系统，百万级渲染； 更好的画质，材质编辑器较好； 引擎的源代码可以从Github开源社区下载，意味着开发者实质上可以修改任何任何东西，包括物理引擎、渲染和图形用户界面。 |
游戏以及使用的引擎
| 引擎 | 游戏 | 公司 |
|---|---|---|
| Nebula Device 3 | 黑暗之眼 | Radon Labs |
| GoldSrc | 半条命 | Valve |
| SAGE 引擎 |
命令与征服; 命令与征服3：泰伯利亚战争; 魔戒：中土大战II |
EA |
| Source引擎 |
半条命2; Sin Episodes; 魔法门之黑暗弥赛亚 |
Valve; Ritual Entertainment; Arkane Studios |
| CryENGINE | 孤岛惊魂 | Crytek |
| CryENGINE2 | 孤岛危机 | Crytek |
| Essence 引擎 |
英雄连; 英雄连：对立前线 |
Relic Entertainment |
| Scimitar | 刺客信条 | 育碧公司 |
| Alamo |
星球大战：帝国战争; 星球大战：帝国战争-堕落之军; 宇宙战争：地球突击战 |
Petroglyph |
| Unreal Engine 3 | 虚幻竞技场3 | Epic Games |
| Doom 3 引擎 |
毁灭战士3; 雷神之锤4; 深入敌后：雷神战争 |
Id Software |
| Neon 引擎 | 闪点行动2; 极速房车赛 | Codemasters |
| GFX3D | 复活 (游戏)、天骄 | 目标软件公司 |
总结
对渲染感兴趣的，可以针对以上1-2款渲染引擎进行分析学习，相信很快就可以上手了。不过可能会存在疑问，市面上这么多开源渲染引擎了，为啥还需要自己再写一套？是否有必要？
其实这个问题在于如何看待，对于是否开发一款自研引擎，主要通过如下几方面做权衡吧：
（1）收益
也就是你在一个项目中用到3D渲染的时候，首先需要评估现有的引擎是否能够满足项目需求，比如有的项目要求渲染引擎高效、精悍，编译后只有几百K或者2M以内，那这样很多开源引擎就满足不了了；
（2）意义
因为开发一款3D引擎需要比较大的人力与精力，而且需要大量的工具链做支持，这些都得作为考虑，因为一款灭有工具链（比如编辑器）支持的引擎，很难比较高的提高开发效率，毕竟引擎是为了提升开发效率，同时也会有非RD使用，所以比较友好的工具链是必须的。
再就是自研引擎并不能带来长期的技术储备，这点不如有大量学习资料的商业引擎，掌握后可以在不同企业之间运用，但是你是本着做平台的情怀的话，自研引擎还是很有优势的，你的影响力足够大，可以吸引很多人在你的平台制作case。
（3）如何实现
这就是需要根据对引擎的定位，设计可行的架构，其实首要的还是实现，先实现再谈架构，因为实现之前比较难想清楚具体的架构，花费很多精力做一个自以为完美的架构设计，后来可能会因为性能或者算法实现推翻你的架构，当然对于多次写过3D引擎的，一开始的架构规划可能就直接决定引擎的性能了。
接下来章节主要介绍渲染引擎常用的基本模块功能，以及我目前认为还可以的架构。当然选择跨平台，就以为的底层需要基于C/C++实现，OpenGLES作为渲染管线，当然后期可以基于不同平台自动支持其他高效渲染管线，比如X86下的DX、Android的下的Vulkan以及mac ios下的metal等。
后期也会对OpenGL、vulkan等进行简单介绍、以及基于GPU的视频特效以及视觉算法的处理。通过本系列分享可以对基本的3D渲染有比较好的了解。
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