常见图形 API 以及部分框架和引擎介绍Page Cover
常见图形 API 以及部分框架和引擎介绍
April 22nd 20254 min read689 words

OpenGL

  • 特点:跨平台、易用性高、成熟稳定。
  • 用途:用于 2D 和 3D 图形渲染,广泛应用于游戏、CAD 和数据可视化等领域。
  • 优势
    • 跨平台支持优异(支持 Windows、Linux、macOS 等)。
    • 丰富的功能和扩展生态。
    • 学习成本低,适合初学者和快速开发。
  • 关系:由 Khronos Group 维护,是一种早期的图形渲染 API 标准。

Vulkan

  • 特点:现代、高性能、低开销。
  • 用途:提供更细粒度的控制,适合高性能游戏和图形应用。
  • 优势
    • 更高效的多线程支持。
    • 更低的驱动开销。
    • 更适合跨平台应用(支持 Windows、Linux、Android 等)。
  • 关系:也由 Khronos Group 开发,是 OpenGL 的继任者。

Direct3D

  • 特点:微软专有,属于 DirectX 套件的一部分。
  • 用途:在 Windows 和 Xbox 平台上使用广泛。
  • 版本
    • Direct3D 11:传统 API,类似 OpenGL。
    • Direct3D 12:更现代化,类似 Vulkan。
  • 限制:仅支持 Windows 和微软生态系统。

Metal

  • 特点:苹果公司开发的图形和计算 API。
  • 用途:优化 macOS 和 iOS 平台的图形性能。
  • 优势
    • 深度整合苹果硬件。
    • 支持高效的多线程渲染。
  • 限制:仅支持苹果设备。

高级框架和引擎(封装了底层 API)

这些工具在底层 API(如 OpenGL、Vulkan)之上构建,提供更易用的接口。

Unity

  • 类型:游戏引擎。
  • 支持的 API:OpenGL、Vulkan、Direct3D、Metal。
  • 特点
    • 面向开发者友好。
    • 适合 2D 和 3D 游戏开发。

Unreal Engine

  • 类型:高性能游戏引擎。
  • 支持的 API:Vulkan、Direct3D、Metal、OpenGL。
  • 特点
    • 提供先进的图形渲染功能(如光线追踪)。
    • 专注于 AAA 游戏开发。

BGFX

  • 类型:跨平台图形渲染库。
  • 支持的 API:Vulkan、Direct3D、OpenGL、Metal。
  • 特点
    • 提供统一的接口屏蔽底层差异。
    • 适合轻量级项目。

Three.js

  • 类型:JavaScript 图形库。
  • 用途:在浏览器中实现 3D 渲染。
  • 底层:基于 WebGL。

专注于其他领域的图形 API

这些 API 可能不是直接面向 3D 游戏,但在专业领域中非常重要。

WebGPU

  • 类型:现代图形 API。
  • 用途:为 Web 提供高性能图形和计算功能。
  • 底层支持:Vulkan、Direct3D、Metal。
  • 现状:作为 WebGL 的下一代替代方案,仍在发展中。

CUDA Graphics

  • 用途:结合图形渲染和通用 GPU 计算。
  • 特点:专注于高性能计算领域(如科学计算和 AI 可视化)。

OpenCL

  • 用途:主要用于通用计算,但也支持图形任务。
  • 特点:跨平台,与 OpenGL/Vulkan 可互操作。

Ray Tracing APIs (例如 NVIDIA OptiX)

  • 用途:专注于光线追踪技术。
  • 特点:提供高质量的全局光照计算。

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