gltf教程系列-基于WebGL的glTF简介（一）

越来越多的应用程序和服务基于3D内容。在线商店提供带有3D预览的产品配置器。博物馆通过3D扫描将其工件数字化，并允许访问者在虚拟画廊中探索他们的馆藏。城市规划者使用3D城市模型进行规划和信息可视化。教育工作者创建人体的交互式动画3D模型。其中许多应用程序直接在Web浏览器中运行，这是可能的，因为所有现代浏览器都支持使用WebGL进行高效渲染。

图1a：显示3D模型的各种网站和应用程序的屏幕截图。

各种应用中对3D内容的需求不断增加。在许多情况下，3D内容必须通过Web传输，并且必须在客户端有效地呈现。但到目前为止，3D内容创建与运行时应用程序中3D内容的高效呈现之间存在差距。

3D内容管道

在客户端应用程序中呈现的3D内容来自不同的源，并以不同的文件格式存储。在对维基百科的3D图形文件格式列表中显示了绝大多数，有超过70种不同的文件格式的3D数据，服务于不同目的和应用案例。

例如，可以使用3D扫描仪获得原始3D数据。这些扫描仪通常提供单个对象的几何数据，该对象存储在OBJ，PLY或STL文件中。这些文件格式不包含有关场景结构或对象应如何呈现的信息。

可以使用创作工具创建更复杂的3D场景。这些工具允许人们编辑场景的结构，灯光设置，相机，动画，当然还有场景中出现的对象的3D几何图形。应用程序以自己的自定义文件格式存储此信息。例如，Blender将场景存储在.blend文件中，LightWave3D使用.lws文件格式，3ds Max使用.max文件格式，Maya使用.ma文件。

为了呈现这样的3D内容，运行时应用程序必须能够读取不同的输入文件格式。必须解析场景结构，并且必须将3D几何数据转换为图形API所需的格式。必须将3D数据传输到图形卡存储器，然后可以使用图形API调用序列来描述渲染过程。因此，每个运行时应用程序必须为它将支持的所有文件格式创建导入器，加载器或转换器，如图1b所示。

图1b：今天的3D内容管道

glTF：3D场景的传输格式

glTF的目标是以适合在运行时应用程序中使用的形式定义用于表示3D内容的标准。现有的文件格式不适合这种用例：有些不包含任何场景信息，只包含几何数据; 其他设计用于在创作应用程序之间交换数据，其主要目标是尽可能多地保留有关3D场景的信息，从而导致文件通常较大，复杂且难以解析。另外，可能必须预处理几何数据，以便可以使用客户端应用程序来呈现它。

现有的文件格式都不是为在网上有效传输3D场景并尽可能高效地渲染它们的用例而设计的。但是glTF并不是“另一种文件格式”。它是3D场景传输格式的定义：

场景结构用JSON描述，它非常紧凑，可以很容易地解析。对象的3D数据以可以由公共图形API直接使用的形式存储，因此没有用于解码或预处理3D数据的开销。

现在，不同的内容创建工具可以以glTF格式提供3D内容。越来越多的客户端应用程序能够使用和呈现glTF（其中一些应用程序如图1a所示）。因此，glTF可以帮助弥合内容创建和渲染之间的差距，如图1c所示。

图1c：带有glTF的3D内容管道。

越来越多的内容创建工具将能够直接提供glTF。或者可以使用Khronos glTF存储库中列出的开源转换实用程序将其他文件格式转为glTF结构。例如，几乎所有创作应用程序都可以以COLLADA格式导出其场景。因此，COLLADA2GLTF工具可用于将这些创作应用程序中的场景和模型转换为glTF。OBJ可以使用obj2gltf将文件转换为glTF。对于其他文件格式，可以使用自定义转换器创建glTF结构，从而使3D内容可用于各种运行时应用程序。