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记记笔记，放松一下...

开源C++ 3D引擎小记

简单罗列一下

开源，免费

本表格内容来自 chatgpt，可能不准确。先列上

工具/引擎 游戏开发 实时 3D 渲染 科学数据可视化 虚拟现实/仿真 CAD/工业设计 医学与工程 大规模数据处理 体渲染/点云处理
OGRE ✅ 高质量渲染 ✅ 强大渲染能力 ❌ 不适用 ✅ 适合 ❌ 不适用 ❌ 不适用 ❌ 不适用 ❌ 不适用
Irrlicht Engine ✅ 简单游戏开发 ✅ 基本渲染能力 ❌ 不适用 ✅ 适合 ❌ 不适用 ❌ 不适用 ❌ 不适用 ❌ 不适用
Godot ✅ 全功能游戏引擎 ✅ 完整支持 ❌ 不适用 ✅ 支持 ❌ 不适用 ❌ 不适用 ❌ 不适用 ❌ 不适用
Panda3D ✅ 教育与轻量级游戏 ✅ 支持 ❌ 不适用 ❌ 不适用 ❌ 不适用 ❌ 不适用 ❌ 不适用 ❌ 不适用
O3DE ✅ 复杂 AAA 游戏开发 ✅ PBR 和现代图形特性 ❌ 不适用 ✅ 专业支持 ❌ 不适用 ❌ 不适用 ✅ 支持数据驱动 ❌ 不适用
OpenSceneGraph ❌ 不适用 ✅ 适合 ✅ 部分适合 ✅ 支持 ✅ 适合 ✅ 适合 ✅ 支持 ❌ 不适用
VulkanSceneGraph ❌ 不适用 ✅ 非常适合 ✅ 高性能支持 ✅ 支持 VR/AR ✅ 支持 ✅ 适合 ✅ 支持 ❌ 不适用
Open3D ❌ 不适用 ❌ 不适用 ✅ 强大数据可视化 ❌ 不适用 ❌ 不适用 ✅ 最适合 ✅ 最适合 ✅ 最适合
VTK ❌ 不适用 ❌ 不适用 ✅ 最适合 ❌ 不适用 ✅ 部分适合 ✅ 最适合 ✅ 最适合 ✅ 最适合
Coin3D ❌ 不适用 ❌ 不适用 ✅ 支持简单可视化 ✅ 支持 ✅ 非常适合 ✅ 部分适合 ❌ 不适用 ❌ 不适用
Open Inventor ❌ 不适用 ❌ 不适用 ✅ 支持简单可视化 ✅ 支持 ✅ 非常适合 ✅ 部分适合 ❌ 不适用 ❌ 不适用

OGRE

OGRE：面向对象的图形渲染引擎（Object-Oriented Graphics Rendering Engine）。最初由 Steve Streeting 创建，它是面向对象设计的，专注于图形渲染而非完整游戏引擎功能。采用MIT协议发布。

首次发布于2005年，但是2019年fork出两个项目同时开发：

  • Ogre：原来的1.x 版本。版本号从 1.11.x, 1.12.x 之后就变成了 13.x，14.x，...
  • Ogre Next：原来的2.x开发版本。版本号从2.1开始，后续命名 3.0，4.0

两个版本的比较见官方，OgreNext 是 Ogre 引擎的现代化版本，专注于物理渲染管线，适合高端硬件和现代图形 API 的需求。OGRE更成熟，支持的插件，绑定的语言更多。

Ogre提供有ApplicationContextQt ，而OgreNext没有直接提供。

Irrlicht Engine

Irrlicht 于 2003 年由 Niko Schröder 开发，一个轻量级的 3D 引擎。采用zlib协议发布。

简单的 API 和良好的文档。

Godot

发音：/ˈɡɒdoʊ/ GOD-oh

Godot 起初由 Juan Linietsky 和 Ariel Manzur 开发，正式开源于 2014 年。

尽管可以使用C++，但知名的是它的 GDScript 和 C# 支持

Panda3D

Panda3D 由迪士尼和卡内基梅隆大学合作开发，最初用于主题公园的互动体验。2008 年，迪士尼将其开源。

简单的学习曲线和丰富的 Python 绑定，但其核心是用 C++ 编写的。内置的物理引擎和粒子系统，适合教育和快速原型开发

O3DE

O3DE：Open 3D Engine

O3DE 的前身是 Amazon Lumberyard，这是 Amazon 在 2016 年基于 CryEngine 开发的引擎。

2021 年，Amazon 将 Lumberyard 开源，并将其交由 Linux 基金会管理，形成了 Open 3D Engine 项目。

采用 Apache License 2.0 与 MIT 协议。

OpenSceneGraph

OpenSceneGraph (OSG) 1998年OSG 由 Don Burns 和 Robert Osfield 创建，最初用于军事仿真和科学可视化，采用 OpenGL 渲染和场景图架构。它是一个开源的 3D 图形应用程序开发框架，广泛用于可视化、仿真、游戏开发和虚拟现实等领域。它基于 C++ 开发，提供了一个高效的 3D 渲染引擎，适合用于构建高性能的图形应用程序。发布协议类似 LGPL。

VulkanSceneGraph

  • https://vsg-dev.github.io/vsg-dev.io/
  • https://github.com/vsg-dev/VulkanSceneGraph

2018年：VulkanSceneGraph 项目开始在 GitHub 上发布。是一个基于 Vulkan 图形 API 的开源 3D 场景图引擎，旨在提供比传统 OpenGL 更高效、更灵活的 3D 渲染解决方案。

采用MIT协议。

Qt支持：https://github.com/vsg-dev/vsgQt

Open3D

一个开源的库，不是游戏引擎。旨在为 3D 数据处理和可视化提供高效和易用的工具。它专注于处理点云、网格、体素和其他 3D 数据结构，广泛应用于计算机视觉、机器人、几何处理、3D 重建等领域。

Open3D 提供了简洁且高效的 API，使开发者能够快速进行 3D 数据的处理、分析和可视化。

VTK

VTK (The Visualization Toolkit) 是一个开源的 3D 计算机图形学、图像处理、可视化和数据分析软件库。它用于处理、渲染和分析科学数据，广泛应用于工程、医学、地球科学、物理学等领域。VTK 支持丰富的 3D 图形可视化，提供了强大的功能，可以进行多种数据处理操作，包括几何处理、网格和体积数据的可视化、流体动力学分析、图像分析等。采用BSD协议发布

  • 1993年：VTK 由 Kitware 公司创建，最初用于科学计算和工程仿真领域的数据可视化。
  • 1996年：VTK 开源，允许更多的开发者和研究人员使用和改进。
  • 2005年：VTK 添加了对 Python 的支持，使得开发者能更方便地用 Python 进行可视化编程。
  • 2010年代：增加了对 GPU 加速的支持，并改善了渲染技术，能处理更复杂的数据和图形。
  • 2015年：支持现代的图形硬件，提升了性能和图形质量。

Coin3D

它是 Open Inventor 的一个高兼容性实现。

Coin3D 是一个开源的 3D 图形工具包，基于 Open Inventor 标准开发，主要用于交互式 3D 图形应用的开发。它提供了高层次的编程接口，让开发者能够方便地创建复杂的 3D 图形场景，而无需直接处理底层的 OpenGL 代码。

1998-2011，Coin3D作为商业产品开发，采用商业和GPL双重授权。最初由一家名为 Systems in Motion (SIM) 的公司开发，后来由 Kongsberg Oil & Gas Technologies 维护。

2011年，停止商业开发，采用 BSD协议发布。

  • Coin3D 使用 BSD 许可证
  • 它的Python绑定叫做 pivy
  • 它的Qt绑定叫做 quarter（老的绑定叫 soqt）
  • 它还有提供有 wxWidget，Xt/Motif、GTK 等绑定

FreeCAD 使用 Coid3D

Open Inventor

Open Inventor 是由 Silicon Graphics, Inc. (SGI) 在 1990 年代开发的一种高级 3D 图形工具包，它为开发交互式三维应用程序提供了一个面向对象的框架。它的核心是一个基于场景图（Scene Graph）的架构，这种架构简化了 3D 图形开发，使开发者可以通过更高层次的接口来操作 3D 对象，而无需直接处理底层的 OpenGL 调用。

采用 LGPL 授权（2000年开始，但是开源版本基本不再维护？？）

相关项目：

商业

Unigine

Unigine 开发始于 2005 年，主要由一家俄罗斯公司开发，一个高保真的 3D 渲染和物理模拟引擎。

尽管 Unigine 的专业版是商业产品，但它提供了一个免费的社区版供开发者使用。

Unreal Engine

Unreal Engine（简称 UE）是由 Epic Games 开发的一个高度功能强大的游戏引擎，广泛应用于游戏开发、虚拟现实（VR）、电影制作、建筑可视化等多个领域。自 1998 年首次发布以来，Unreal Engine 已成为业内最为知名和最具影响力的引擎之一。

Unreal Engine 曾经是商业引擎，需要支付高额的许可费用，但从 2015 年起，Epic Games 推出了 UE4 的免费版本，允许开发者使用所有功能，唯一的费用是当游戏收入超过一定数额时支付分成。

参考

  • https://en.wikipedia.org/wiki/OGRE
  • https://www.ogre3d.org/2020/04/21/qt-ogre3d-integration-now-available-in-master
  • https://en.wikipedia.org/wiki/Irrlicht_Engine
  • https://en.wikipedia.org/wiki/Panda3D
  • https://en.wikipedia.org/wiki/Godot_(game_engine)
  • https://wiki.qt.io/Using_3D_engines_with_Qt
  • https://en.wikipedia.org/wiki/Unigine
  • https://en.wikipedia.org/wiki/VTK
  • https://en.wikipedia.org/wiki/Open_Inventor

Posted by Debao Zhang C++ CAx, Qt