5 大 Web3D 渲染引擎

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5 大 Web3D 渲染引擎
3D模型在线预览提供多种低代码平台3D模型在线预览解决方案,实现了将多种3D模型格式无缝集成到低代码业务表单中。这意味着用户可以在不离开低代码平台的情况下,直接查看和操作3D模型,极大地提升了数据可视化的效果和用户交互体验。

Three.js

Three.js 是一款基于 WebGL 的强大 JavaScript 库,用于在 Web 浏览器中创建和呈现三维图形。它提供了基础的 3D 渲染功能,包括几何体创建、材质和光照效果。让浏览器中的 3D 图形创建与显示变得前所未有的简单。

通过精心设计的 API,Three.js 成功地降低了 WebGL复杂性,使得即使是没有深厚技术背景的开发者也能轻松打造出令人惊艳的 3D 场景模型动画以及粒子系统

主要功能:

3D 场景与模型:Three.js 支持导入多种格式的 3D 模型,包括 OBJ, STL, FBX 等,并可以创建自定义的 3D 几何体。

材质与材质材料:Three.js 支持多种材质类型,如基础材质、材质材料等,可以实现逼真的渲染效果。

灯光与阴影:Three.js 支持各种光源,如点光源平行光源等,并且可以设置阴影,增强场景的真实感。

动画与物理引擎:Three.js 内置动画库,可以创建关键帧动画,同时也支持使用 Cannon.js 等物理引擎实现更真实的物理动画效果。

插件扩展:Three.js 有活跃的社区,有许多第三方插件可以扩展其功能,如 GLTFLoader 用于导入 GLTF 模型,OrbitControls 用于轨迹控制等。

支持 VR 与 AR:Three.js 支持 VRAR 体验,可以通过相关插件实现在 VR 设备上的 3D 应用。

应用场景:

数字孪生智慧城市智慧园区网页游戏数据可视化三维展示等。

Cesium

Cesium 是一款开源的基于 JavaScript3D 地图框架,它利用了现代 Web 技术,如 HTML5、WebGL 和 WebAssembly,来提供跨平台和跨浏览器的三维地理空间数据可视化。

支持大规模地形渲染实时数据流,支持丰富的 API 来控制和扩展地图功能,交互式 3D 地球和地图应用的创建

主要功能:

多视图支持:Cesium 支持以 2D2.5D3D 形式展示地图,无需为每种视图分别编写代码。

动态地理信息数据可视化:Cesium 能够使用时间轴动态展示具有时间属性的数据,支持使用符合 OGC 标准的 WMSWMTS 等多种地图服务。

多种数据格式支持:Cesium 支持加载 KMLGeoJSON 等格式的数据绘制矢量图形,以及加载 3D TilesglTF 格式的三维模型,包括点云倾斜摄影等大规模模型数据。

高性能和高精度:Cesium 对 WebGL 进行优化,充分利用硬件加速功能,并提供底层渲染方法进行可视化,包括绘制大型折线、多边形、广告牌、标签等 API,以及控制摄像头和创造飞行路径等坐标、向量、矩阵运算方法。

开源和免费:作为一个开源项目,Cesium 是免费使用的,拥有活跃的社区支持和持续的更新。

应用场景:

地理信息系统(GIS)城市规划与设计航空与卫星图像的可视化数字孪生智慧城市智慧园区数据可视化

Babylon.js

Babylon.js 是一个开源的 3D 引擎,专门为 Web 浏览器设计,允许开发者创建和展示交互式 3D 内容,无需安装任何插件。

它是基于 WebGL 技术构建的,这意味着它可以利用现代浏览器内置的图形硬件加速功能来渲染 3D 图形。

主要功能:

WebGL 支持:支持 WebGL 1.0、2.0 和 WebGPU,使得 3D 内容可以在无需插件的情况下在现代浏览器中运行。

完整的场景图:包括灯光摄像机材质网格动画音频动作等元素。

跨平台原生应用部署:支持 iOSAndroidMacOSWin32UWP 等平台。

物理引擎集成:支持 oimo.jsammo.jscannon.js 等多种物理引擎。

粒子系统:支持 CPUGPU 两种模式渲染的粒子系统,以及立体粒子系统。

基于 Web Audio 的音频引擎:提供高质量的音频支持。

硬件加速的 GUI:提供交互式图形控件,如按钮、多选框等。

着色器和渲染:支持节点材质基于物理的渲染(PBR)镜面反射透明度贴图等多种着色器效果。

VR 和 WebXR 支持:允许开发者创建沉浸式的虚拟现实体验。

应用场景:

游戏开发教育建筑可视化产品展示数据可视化虚拟现实和增强现实(AR)

Mapbox GL

Mapbox GL 是一个现代的地图平台,它提供了一整套工具和服务,用于构建交互式、可定制的地图和地理位置服务。

Mapbox GL 包括客户端库、服务器端组件在线服务

Mapbox GL 的主要优势在于其高性能灵活性可定制性

它适用于各种应用场景,包括地理位置服务数据分析可视化互动地图应用开发移动导航自动驾驶等。通过 Mapbox GL,开发者可以快速构建功能丰富、视觉吸引人的地图应用。

主要功能:

矢量瓦片渲染:Mapbox GL 使用矢量瓦片(vector tiles)技术,这意味着地图数据是动态加载和渲染的,从而提供更快的响应速度和更小的数据量。

WebGL 支持:它利用 WebGL 技术进行图形渲染,这使得地图可以在各种设备上平滑地缩放和平移,无需重新加载图像。

样式定制:Mapbox GL 允许用户定制地图的样式,包括颜色方案符号图标等,以打造独特的品牌地图。

数据驱动的样式:Mapbox GL 支持数据驱动的样式定义,允许开发者根据数据属性动态改变地图元素的颜色、大小甚至形状。

开源:Mapbox GL 是一个开源项目,这意味着它拥有活跃的社区支持,并且可以免费使用

集成 Mapbox 服务:Mapbox GL 可以与 Mapbox 提供的其他服务如 Mapbox StudioMapbox Tiling ServiceUploads API 集成,使用户能够访问和展示自己的地理数据。

应用场景:

地理信息服务和数据分析可视化互动地图应用开发移动导航和自动驾驶虚拟现实和增强现实(AR)产品展示和数据可视化智慧城市智慧园区

Unreal Engine

Unreal Engine(简称 UE)是由 Epic Games 开发的一款功能强大的游戏引擎,它被广泛用于开发各种类型的游戏模拟可视化项目以及交互式体验

Unreal Engine 5(UE5)是最新版本的引擎,它引入了新的技术和功能,如 Lumen 全局光照系统、Nanite 虚拟化微多边形几何技术等,进一步提高了渲染质量和开发效率。

主要功能:

  • Cesium ion 集成:Cesium for Unreal 插件提供了与 Cesium ion 的集成,Cesium ion 是一个基于云的平台,提供了对全球高分辨率 3D 内容的即时访问,包括摄影测量地形图像建筑物

地理参考组件CesiumGeoreference 组件允许开发者将场景放置在全球环境中,以便与 Unreal Engine 中的本地环境更平滑地交互。

数据流和可视化:Cesium for Unreal 可以流式传输可视化来自 Cesium ion 的数据,使用开放标准构建丰富的 3D 地理空间应用程序。

跨平台支持:与 Unreal Engine 一样,Cesium for Unreal 支持多种平台,包括 PC、游戏主机、移动设备和 VR/AR 设备。

开源和免费:作为一个开源项目,Cesium for Unreal 对所有用户免费,拥有活跃的社区支持。

应用场景:

游戏和模拟可视化交互式体验虚拟现实和增强现实(AR)产品展示和数据可视化智慧城市智慧园区

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