“登高而招，而見者遠(yuǎn)；順風(fēng)而呼，而聞?wù)哒谩?rdquo;

兩千多年前的荀子就已經(jīng)洞察出學(xué)習(xí)應(yīng)該有的方式與技巧：借力?，F(xiàn)在，AR/VR應(yīng)用的開發(fā)是一項(xiàng)艱巨而且極度復(fù)雜的工作，此時(shí)的開發(fā)引擎便如山、如風(fēng)被開發(fā)者所借，才承托起AR/VR應(yīng)用高速迭代，行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景不斷推陳出新的景象。

諸多AR/VR引擎的前身是傳統(tǒng)3D引擎，但是在VR插件的幫助下，實(shí)現(xiàn)了左右分屏渲染、陀螺儀、位置跟蹤等API。隨著 AR/VR 產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，用戶對(duì)于應(yīng)用內(nèi)容需求質(zhì)數(shù)雙量的不斷提升，AR/VR專用引擎也已經(jīng)開始出現(xiàn)。引擎，這種底層代碼的封裝極大地加快了開發(fā)者內(nèi)容開發(fā)效率，降低了內(nèi)容開發(fā)學(xué)習(xí)成本。

但，如此巨大的市場(chǎng)擺在面前不免吸引大小廠商瘋狂入場(chǎng)。各式各樣的開發(fā)引擎也讓開發(fā)者無所適從，使用錯(cuò)誤的開發(fā)引擎非但不能提高開發(fā)效率，反而會(huì)被不合適的引擎拖累。筆者今天深度分析市面上數(shù)款開發(fā)引擎從性能、功能性、行業(yè)場(chǎng)景適用性等特點(diǎn)與角度，為開發(fā)者撥開引擎選擇的層層迷霧。

Unity 3D

讓開發(fā)者輕松創(chuàng)建三維視頻游戲、建筑可視化、實(shí)時(shí)三維動(dòng)畫等類型互動(dòng)內(nèi)容的多平臺(tái)綜合型開發(fā)工具Unity 3D 是一款全面整合的專業(yè)開發(fā)引擎。編輯器兼容Windows 、Mac OS等運(yùn)行環(huán)境，成品在Windows、Mac、Wii、iPhone、Windows phone 8和Android平臺(tái)均可發(fā)布。Unity從之前的默默無聞到現(xiàn)在的風(fēng)靡全球離不開它優(yōu)秀的跨平臺(tái)表現(xiàn)、界面易用性、上手速度快等特點(diǎn)。在所有暢銷移動(dòng)游戲中，幾乎三分之一都是使用Unity 技術(shù)開發(fā)，游戲應(yīng)用成了 Unity 3D 的最主要應(yīng)用場(chǎng)景。

但隨著全球VR產(chǎn)業(yè)的興起，Unity逐步將重心調(diào)整至滿足VR游戲開發(fā)人員的開發(fā)需求。比如為VR和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備增添了“高度優(yōu)化”渲染管道。同時(shí)也增添了對(duì)Oculus Rift HMD的原生支持。在Oculus Rift交付之初中的數(shù)十款可玩游戲中的16款是使用Unity技術(shù)研發(fā)的。不僅如此，HTC、SONY PS VR、Samsung Gear VR甚至是微軟的Hololens平臺(tái)的開發(fā)者對(duì)于Unity 技術(shù)同樣需求巨大?？紤]到商業(yè)應(yīng)用方面VR的巨大潛力，VR游戲已經(jīng)成為當(dāng)下Unity主推的重要功能之一。

6月15日Unity宣布和騰訊云合作推出Unity游戲云 (Unity Connected Games)，從在線游戲服務(wù)、多人聯(lián)網(wǎng)服務(wù)和開發(fā)者服務(wù)三個(gè)層次打造一站式聯(lián)網(wǎng)游戲開發(fā)平臺(tái),支持沉浸式VR、數(shù)字孿生等新興領(lǐng)域。

Unity 在2月所發(fā)布的 《2020年商用AR/VR熱門趨勢(shì)報(bào)告》 中說道：2020 年將是商用 AR 和 VR 技術(shù)的轉(zhuǎn)型之年。不難看出，Unity或?qū)⒃贏R/VR領(lǐng)域給予產(chǎn)品及開發(fā)者更多投入。

Unreal

既然說了Unity就必然要說到與它相愛相殺的Unreal。兩者都推出了專門針對(duì)VR優(yōu)化的新版本引擎，伴隨著VR產(chǎn)業(yè)的崛起，具有相似功能與應(yīng)用場(chǎng)景的兩者風(fēng)云角逐、你死我活。

與 Unity 一樣，Unreal（UE）是Epic公司開發(fā)目前世界最知名、授權(quán)最廣的頂尖游戲引擎之一，據(jù)說占有全球商用游戲引擎八成的市場(chǎng)份額，比如很火爆的“吃雞”游戲就是用UE開發(fā)出來的。

UE由于渲染效果強(qiáng)大以及采用PBR物理材質(zhì)系統(tǒng)，它的實(shí)時(shí)渲染效果可以達(dá)到類似Vray靜幀的效果，強(qiáng)大的功能性成為全球開發(fā)者最喜愛的引擎之一。

Unreal為了進(jìn)一步吸引開發(fā)者加入U(xiǎn)E陣營，采取免費(fèi)下載策略，在讓利策略驅(qū)動(dòng)下取得了顯著效果。近幾年來，UE引擎已成為許多VR游戲體驗(yàn)致勝的法寶。免費(fèi)、開源、畫質(zhì)全球數(shù)一數(shù)二、跨平臺(tái)、熱更新、商城……等等海量獨(dú)有或者更加優(yōu)秀的功能與特性使得Unreal虜獲全球大批擁躉。

6月，Unreal簡化開發(fā)工具Optim，推出VR與PC聯(lián)機(jī)功能，簡化Unreal項(xiàng)目開發(fā)流程，并提供各種快捷的開發(fā)工具包。

現(xiàn)在的UE已經(jīng)不僅僅將自己束縛于游戲領(lǐng)域，事實(shí)上其實(shí)時(shí)交互和渲染功能非常適用于各種非游戲應(yīng)用的項(xiàng)目，包括汽車、航空、建筑、消費(fèi)電子產(chǎn)品和復(fù)雜數(shù)據(jù)可視化，融合了DataSmith的Unreal Studio版本則是Epic官方發(fā)布的針對(duì)于建筑和產(chǎn)品設(shè)計(jì)行業(yè)，能夠?qū)AD和3ds Max數(shù)據(jù)快速導(dǎo)入，大幅度縮短迭代時(shí)間的劃時(shí)代工具。

CryEngine

CryEngine游戲引擎（CE）是由德國Crytek公司研發(fā)，旗下工作室“GMBH”優(yōu)化、深度研究的游戲引擎。在某種方面也可以說是CEinline的進(jìn)化體系。CE具有許多繪圖、物理和動(dòng)畫的技術(shù)以及游戲部分的加強(qiáng)，世界游戲業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為性能堪比UE，《孤島危機(jī)》系列和《羅馬之子》的視覺表現(xiàn)已經(jīng)征服了全世界。在2016 GDC游戲開發(fā)者大會(huì)上，Crytek正式公開了其最新研發(fā)的CryEngine 5便已全面支持VR開發(fā)，并且開源免費(fèi)。

CE在3D技術(shù)方面有著優(yōu)秀的自身經(jīng)驗(yàn)，加上引擎渲染能力和高幀數(shù)高分辨率速度，讓CryEngine能夠提供非常真實(shí)的視覺效果，這對(duì)于VR體驗(yàn)來說是保證視覺效果體驗(yàn)的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

前不久，英國ShopTo上架后又迅速下架吊足全世界玩家胃口的大作《掠食 VR》便是由CryEngine開發(fā)，《掠食 VR》在宇宙恐怖氛圍的塑造上時(shí)至今日依然十分出色，由此可見CE作品的視覺表現(xiàn)力。

Nibiru Studio

這款引擎和其他的都不一樣，自主研發(fā)、XR專用、可視化、低功耗是它的標(biāo)簽，它不是由哪個(gè)傳統(tǒng)引擎通過加裝的方式而支持XR，它自誕生以來便是為XR應(yīng)用而生。另外就是應(yīng)用行業(yè)與場(chǎng)景的不同， Nibiru Studio針對(duì)的不是游戲或同類別場(chǎng)景， 而是面向航天、電力、大工業(yè)、資源、運(yùn)輸、氣候等國家級(jí)重要領(lǐng)域，廣闊應(yīng)用場(chǎng)景加持已經(jīng)有諸多項(xiàng)目落地。

行業(yè)與應(yīng)用場(chǎng)景決定了產(chǎn)品的特點(diǎn)，也決定了我們今天提到的引擎和它都不構(gòu)成直接競(jìng)品關(guān)系。引擎中最為推崇的渲染性能在這里不常被提及，反而易用性、易維護(hù)性、穩(wěn)定性、功能完善性、低功耗、高安全性、資源利用率、跨平臺(tái)屬性、專用性等特點(diǎn)反而成為Nibiru Studio 斬獲國家級(jí)用戶及訂單的利器。

Nibiru Studio 使用Java 開發(fā)語言，可視化 3D GUI編輯器，Android Studio 無縫銜接，拒絕 XR 應(yīng)用開發(fā)過程中的重復(fù)操作，重塑效率。Windows , Android , Linux等系統(tǒng)跨平臺(tái)運(yùn)行。針對(duì)XR功能與場(chǎng)景已封裝好完整專業(yè)控件，供開發(fā)人員隨時(shí)調(diào)用，效率極高。Nibiru Studio 生成的應(yīng)用已運(yùn)行于全球數(shù)百萬部 AR/VR 一體機(jī)設(shè)備。全面發(fā)掘 AR/VR 技術(shù)潛力、延伸AR/VR 技術(shù)應(yīng)用。

StingRay

多年前Autodesk在洛杉磯舉辦的SIGGRAPH2015上也發(fā)布了新游戲引擎“Stingray”，是以收購的瑞典公司Bitsquid開發(fā)的，以輕量作為賣點(diǎn)的“Bitsquid”引擎為基礎(chǔ)開發(fā)出的。2014年“Bitsquid”曾使用于《圣鎧傳說》及《戰(zhàn)錘：末世鼠疫》，從這兩款作品來看，視覺效果并不甚理想。

在“Bitsquid”基礎(chǔ)上加入Autodesk收購的GI及動(dòng)態(tài)照明的“Beast”、Full body IK角色動(dòng)畫的“HumanIK”及敵方角色等AI的“Gameware Navigation”(舊Kynapse)，GUI的“Scaleform Studio”(舊Scaleform GFx)，將這些組合之后，正是這款“Stingray”。

“Stingray”是通用實(shí)時(shí)引擎，它和“虛幻引擎”一樣有望適用于游戲以外，尤其在建筑領(lǐng)域。畢竟場(chǎng)景制作的工作不論在哪個(gè)行業(yè)的哪個(gè)領(lǐng)域都是有類似之處的，將觸角拓展到建筑等傳統(tǒng)領(lǐng)域，對(duì)游戲領(lǐng)域來說也會(huì)有諸多積極正面的推動(dòng)與影響。

jMonkeyEngine

jMonkeyEngine（jME）是一款全部采用Java語言編寫的游戲引擎，繼承了Java應(yīng)用跨平臺(tái)的特性，而且是開放源代碼的，遵循BSD開源協(xié)議，而不必?fù)?dān)心版權(quán)問題。jMonkeyEngine也被稱為是一款適合冒險(xiǎn)的Java開發(fā)人員的3D游戲引擎。

 jME封裝了OpenGL，提供一個(gè)完整強(qiáng)大的高性能工具包,使3D游戲的開發(fā)變得容易。jME提供所有常規(guī)手段來模擬燭光、陽光、閃光和全局光照，陰影效果用類似PSSM和SSAO等技術(shù)實(shí)現(xiàn)。材質(zhì)系統(tǒng)完全基于染色器(Shader)技術(shù)實(shí)現(xiàn)，采用稱為Shader Nodes的創(chuàng)新設(shè)計(jì)來將染色器超級(jí)模塊化，使其能夠在可視化編輯器中進(jìn)行編輯。當(dāng)然，你依然可以手動(dòng)編寫染色器代碼。

jME3使用后置處理器、濾鏡以及粒子發(fā)射器等技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)多種多樣的特效，比如水面、霧化、光照散射、爆炸特效等。

ArToolKit

對(duì)于開發(fā)一個(gè)AR應(yīng)用程序來說，最具難點(diǎn)的部分莫過于實(shí)時(shí)將虛擬圖像覆蓋到用戶視口，并且和真實(shí)世界中的對(duì)象精確對(duì)齊。ARToolKit 提供快速和準(zhǔn)確的標(biāo)記跟蹤，能夠讓開發(fā)者快速的開發(fā)出更有趣的AR應(yīng)用。ARToolKit 包含了跟蹤庫和這些庫的完整源代碼，開發(fā)者可以根據(jù)平臺(tái)的不同調(diào)整接口，也可以使用自己的跟蹤算法來代替它們。Artoolkit解決了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中的兩個(gè)關(guān)鍵問題：視點(diǎn)跟蹤和虛擬對(duì)象交互。

目前來說，ARToolKit支持自然圖片/Marker/2D BarCode的識(shí)別。自然圖片處理：這個(gè)應(yīng)用比較廣泛，對(duì)用戶的限制也會(huì)小很多，不過最好使用一些特征比較明顯的圖像效果會(huì)更好。Marker/MultiMarker：這是一種經(jīng)過特殊處理的圖像，需要在邊緣包裹兩層，最外側(cè)是包裹了白色/淺色邊緣，內(nèi)側(cè)是包裹了黑色邊緣，用以提高識(shí)別度，同時(shí)也方便計(jì)算Pose(因?yàn)榭梢灾苯犹崛∵吘墎碛?jì)算Pose)。2D BarCode：就是二維碼，這個(gè)比較常見。

另外ARToolKit目前支持的渲染引擎是OSG(OpenSceneGraph)，不過版本比較低。當(dāng)然，你也可以使用OpenGL ES進(jìn)行繪制，畢竟我們只需要獲取到了MVP矩陣，理論上繪制部分是可以完全分開的。

AR/VR是一項(xiàng)注重體驗(yàn)的技術(shù)，所以現(xiàn)在的VR應(yīng)用項(xiàng)目，大部分都是以強(qiáng)烈的畫面沖擊感為主要指標(biāo)。在這種趨勢(shì)引領(lǐng)下，高渲染效果引擎自然受到開發(fā)者的獨(dú)特青睞。但是對(duì)于國家級(jí)關(guān)乎民生的大型項(xiàng)目而言，則更加偏向于引擎的穩(wěn)定性、功耗、功能完整性、可維護(hù)性等產(chǎn)品本身核心性能參數(shù)。

對(duì)于開發(fā)難度而言，上手快，界面易用，相關(guān)開發(fā)鏈上無論是資源還是插件都完善，就開發(fā)效率層面來說，則更勝一籌。畢竟有些引擎剛推出不久，擴(kuò)展資源不夠豐富，對(duì)開發(fā)者會(huì)造成一定的不便。而有些引擎工作流程復(fù)雜，學(xué)習(xí)難度大，硬件要求高，這就需要開發(fā)者有一定深度的理解才能完全發(fā)揮出性能，開發(fā)難度較高。

隨著AR/VR的進(jìn)一步發(fā)展，各大引擎廠商也逐漸在市場(chǎng)中找準(zhǔn)自己的位置。但是開發(fā)者選擇一個(gè)引擎要考慮的因素卻是相當(dāng)復(fù)雜的，成本、性能、上手難度、技術(shù)支持、渲染效果、能耗等等太多。而開發(fā)引擎的選取對(duì)于開發(fā)效率等因素又具有決定性的影響，所以開發(fā)者要切實(shí)分析自身需要，綜合各引擎特點(diǎn)選取最適合自己的引擎。

君子性非異也，要善假于物也！