什么是 glTF？

GlTF 或 GL 传输格式是一种开放标准的 3D 文件格式，专为在 Web 和其他平台上高效交付和加载 3D 图形而设计。glTF 由 WebGL 和 Vulkan 的创造者 Khronos Group 开发，旨在成为“3D 的 JPEG”。它旨在提供一种简化、紧凑的 3D 资产表示，可以在各种平台和设备上轻松传输和渲染。

本文是关于图像格式的系列文章的一部分

在这篇文章中：

• gITF格式如何运作？
  • 专为实时渲染而设计
  • 基于 JSON 的描述
  • 二进制数据提高效率
  • 基于 Web 的 3D 内容的出现
  • 现有文件格式的局限性
  • 可访问性和互操作性
• glTF的主要特点
  • 紧凑高效
  • PBR材料
  • 动画支持
  • 扩展
• glTF的主要应用是什么？
  • 基于 Web 的 3D 内容
  • 建筑可视化
  • 汽车工业
  • 教育与培训
• 使用 glTF
  的最佳实践 1.高效的几何体和纹理
  2.明智地使用 PBR 材料 3.
  考虑详细级别 （LOD）
  4。使用压缩
  5。在不同平台上测试

gITF格式如何运作？

GlTF 文件使用两种可能的文件扩展名之一：.gltf（JSON/ASCII 格式）或 .glb（二进制格式）。这种区别对于理解 glTF 如何优化数据存储和传输至关重要。

专为实时渲染而设计

glTF 的一个关键方面是它对实时渲染的关注，这使得它特别适合在交互式应用程序和游戏中使用。与其他 3D 文件格式不同，glTF 针对快速加载和最少的运行时间处理进行了优化，确保用户可以与 3D 内容交互，而不会出现明显的延迟或性能问题。

此外，glTF 最大限度地减少了 3D 资产的大小以及解压缩和使用它们所需的运行时处理，使其成为各种应用程序的高效选择。

基于 JSON 的描述

GlTF 文件由基于 JSON 的 3D 场景描述组成，其中包括有关几何形状、材料、纹理和动画的信息。Web 浏览器和其他平台可以轻松解析和处理此描述，从而实现与现有 Web 技术的无缝集成，并允许创建丰富的交互式 3D 体验。

二进制数据提高效率

为了进一步提高加载和渲染效率，glTF 还包含顶点属性、索引和其他重要组件的二进制数据。这些二进制数据存储在单独的文件中，可以异步加载，从而减少了在屏幕上显示 3D 内容所需的时间。

为什么需要 glTF 格式？

对通用、高效的 3D 文件格式（如 glTF）的需求源于以下几个因素：

基于 Web 的 3D 内容的出现

随着互联网的不断发展，基于 Web 的 3D 内容变得越来越流行，其应用范围从在线游戏和虚拟现实到产品可视化和建筑设计。对高质量交互式 3D 体验的需求不断增长，这凸显了对可以在 Web 上轻松传输、加载和渲染的文件格式的需求。

GlTF 的使用范围扩展到增强现实 （AR） 和虚拟现实 （VR） 等沉浸式体验，以及 3D 广告。它的多功能性使其适用于广泛的交互式和引人入胜的应用。

现有文件格式的局限性

在 glTF 之前，有几种可用的 3D 文件格式，例如 OBJ、FBX 和 COLLADA。但是，这些格式不是专门为实时渲染和基于 Web 的应用程序设计的，导致文件大小较大、加载时间较慢且渲染效率较低。GlTF 通过提供紧凑的、基于二进制的表示形式来解决这些限制，该表示形式针对快速加载和最少的运行时处理进行了优化。

可访问性和互操作性

需要 glTF 的另一个驱动因素是推动不同平台、设备和应用程序之间更大的可访问性和互操作性。凭借其开放标准性质和基于 JSON 的描述，glTF 确保 3D 资产可以在各种平台上轻松共享、修改和渲染，使其成为希望覆盖最广泛受众的开发人员和内容创作者的理想选择。

此外，glTF 的开源和免版税性质有助于其在各个行业的广泛采用和灵活性。这方面显着增强了其对广大用户和开发人员的吸引力。

glTF的主要特点

GlTF 提供了一系列功能，使其与其他 3D 文件格式区分开来，使其成为创作者、用户和开发人员等有吸引力的选择。其中一些功能包括：

紧凑高效

如前所述，glTF 专为快速加载和最少的运行时间处理而设计，使其成为基于 Web 的 3D 内容的有效选择。其基于 JSON 的描述和二进制数据表示确保了文件紧凑，并且可以通过网络连接轻松传输。

PBR材料

GlTF 支持基于物理的渲染 （PBR） 材质，允许创建逼真的高质量 3D 图形。PBR 材料考虑了光线和表面属性之间的相互作用，从而产生更准确的反射、阴影和整体外观。

动画支持

除了静态 3D 模型外，glTF 还支持动画，使其适合在交互式应用程序和游戏中使用。可以使用一系列技术定义动画，包括骨骼、变形目标和基于节点的动画。

扩展

GlTF 设计为可扩展的，允许添加自定义特性和功能。这种可扩展性确保了 glTF 能够适应 3D 图形行业不断变化的需求，并继续满足新兴应用程序的要求。

此外，围绕 glTF 的强大工具进一步增强了其共享 3D 资产和在各种应用程序、工具和库之间交换内容的能力，使其成为各种 3D 内容创建和分发的可靠选择。

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glTF的主要用途是什么？

由于其多功能功能和高效的设计，glTF 具有广泛的应用范围，包括：

基于 Web 的 3D 内容

作为一种专为 Web 设计的格式，glTF 是基于 Web 的 3D 内容（例如在线游戏、虚拟现实和产品可视化）的理想选择。其快速的加载时间和高效的渲染功能确保用户可以享受高质量的交互式 3D 体验，而不会出现性能问题或延迟。

glTF 文件可以嵌入到文档中，例如 Microsoft Word 或 PowerPoint 文件，为以更传统和更广泛使用的格式集成 3D 内容提供了新的可能性。

建筑可视化

GlTF 还可用于建筑可视化，使建筑师和设计师能够创建逼真的交互式设计 3D 模型。这可以帮助客户更好地理解拟议的结构，并就项目的布局、材料和其他方面做出明智的决定。

汽车工业

汽车行业也可以从 glTF 中受益，使用它来创建详细的交互式车辆 3D 模型，用于营销、销售和产品开发目的。这些模型可以很容易地在各种平台上共享和查看，使客户更容易探索和定制他们的潜在购买。

教育与培训

GlTF 对动画和交互式 3D 内容的支持使其成为教育和培训目的的宝贵工具。教育工作者和培训师可以创建引人入胜的交互式 3D 模型和模拟，帮助学生更好地理解复杂概念并练习新技能。

使用 glTF 的最佳实践

为了充分利用 glTF 并确保最佳性能，在创建、共享和渲染 3D 资产时必须遵循一些最佳实践。这些最佳做法包括：

1. 高效的几何图形和纹理

在创建用于 glTF 的 3D 模型时，优化几何图形和纹理以确保高效的渲染和快速的加载时间非常重要。这可能包括减少模型中的多边形数量、使用较小的纹理大小以及压缩纹理以最小化文件大小。

2. 明智地使用PBR材料

glTF 对 PBR 材质的支持允许创建逼真的高质量图形。但是，您需要明智地使用这些材料以获得最佳性能。这可能包括对模型中不太关键的部分使用较低分辨率的纹理，并避免使用过于复杂的材质，以免减慢渲染时间。

3. 考虑详细程度

细节级别 （LOD） 是 3D 图形中的一个重要概念，指的是在距离或更小尺寸处使用模型的简化版本。使用 LOD 可以帮助减少显示的多边形和纹理数量，从而提高性能并减少加载时间。

4.使用压缩

压缩是优化 glTF 文件、减小文件大小和缩短加载时间的另一种基本技术。有几种可用的压缩技术，包括 Draco，一个由 Google 开发的专为 glTF 文件设计的压缩库。

5. 在不同平台上测试

为确保您的 glTF 文件在不同平台和设备上正常运行，请务必在一系列系统和浏览器上测试它们。这有助于在潜在问题变得普遍之前识别它们，并确保您的内容可以被尽可能广泛的受众访问。

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