大家好，本文介紹了開發3D引擎需要的預備知識，給出了相關的資源。

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從0開發3D引擎（一）：開篇

瞭解Web 3D

Web 3D的歷史-WebGL

目前Web 3D是基於WebGL這個Web端3D API的，它的版本歷史為：

（圖來自於WebGPU 開發狀態與計劃）

（注：OpenGL是桌面端的3D API，OpenGL ES是移動端的3D API）

• 2007年，釋出OpenGL ES 2.0

OpenGL ES 2.0引入了可程式設計著色器，增加了頂點著色器和片段著色器。

• 2011年，基於OpenGL ES 2.0，釋出WebGL 1.0

WebGL 1.0的釋出和各大瀏覽器的支援，意味著Web 3D時代的來臨。隨後各種Web 3D開源引擎（如three.js、babylon.js等）以及Web 3D商業化方案（如playcanvas）陸續出現，使得Web 3D應用開發變得越來越簡單。

• 2012年，釋出了OpenGL ES 3.0；2014年和2015年分別釋出了OpenGL ES 3.1和3.2

移動端3D API繼續增強，升級內容如上圖（“WebGL版本演示”）所示。

• 2017年，基於OpenGL ES 3.0，釋出了WebGL 2.0

WebGL 2.0完全相容WebGL 1.0，進行了很多增強：如支援3D紋理、UBO等

Apple不支援WebGL 2.0的，但是根據知乎上的“狄學長”的回答，谷歌正在提供協助，使得蘋果手機的ios系統在不久後支援它：

Google Chrome team 正在幫Apple的Safari 把ANGLE接入到Webkit
這樣最後的ios上就能支援WebGL2了。預計是2020年底。

WebGL 2.0相關學習資料
WebGL2有什麼新內容
最值得期待的WebGL 2.0功能
WebGL 2.0 for SIGGRAPH Asia 2015

Web 3D的未來-WebGPU

• 未來，基於DirectX12、Vulkan和Metal，將會發布WebGPU

WebGPU是最新的Web 3D API，是WebGL的升級版。
瀏覽器封裝了現代圖形API（Dx12、Vulkan、Metal），提供給Web 3D程式設計師WebGPU API。

（圖來自於WebGPU 開發狀態與計劃）

（圖來自於WebGPU 開發狀態與計劃）

WebGPU相關學習資料
WebGPU學習系列目錄
該系列是我寫的WebGPU實戰教程，如果讀者想從0學習WebGPU，瞭解現代圖形API的技術要點，歡迎讀者閱讀它～

瞭解WebGL 1.0的基礎知識

本系列使用WebGL 1.0構建3D引擎，因此在本節會介紹相關的學習資源。

入門學習

《WebGL程式設計指南》

非常易懂的實戰類書籍，提供了很多具體的Demo，讓讀者能零基礎學習和應用WebGL。
建議讀者先閱讀該書。

豆瓣書評

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座標系變換

3D模型的座標需要在多個座標系中進行變換（通過乘以對應的矩陣進行變換），相關資料可參考：
OpenGL座標變換及其數學原理，兩種攝像機互動模型（附源程式） -> 圖形學中的變換模型以及OpenGL的實現
[OpenGL ES 03]3D變換：模型，檢視，投影與Viewport
齊次座標系入門級思考

3D數學

《3D數學基礎：圖形與遊戲開發》

本書講解矩陣、四元數等跟引擎開發非常相關的數學知識。

建議讀者先大概瀏覽一遍，有一個印象，然後在本系列後面開發引擎的過程中，遇到問題再查詢該書的對應章節。

豆瓣書評

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渲染管線

在每一幀，GPU會處理從CPU端傳來的3D資料，經過渲染管線的處理，最終繪製到螢幕上。

渲染管線會執行多個著色器，經歷多個處理階段。

可以通過相關資料進行了解：

• WebGL學習筆記（一）：理解基本概念和渲染管線

• 《OpenGL超級寶典》

本書詳細介紹了OpenGL 2.0的渲染流水線的各個階段（如深度測試等），通俗易懂，適合入門。

雖然本書介紹OpenGL 2.0，但因為WebGL 1對應OpenGL 2.0，所以本書的知識點也可以套用在WebGL 1中。

豆瓣書評

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