WebGPU尚未发布,Orillusion提前公测,我们先和创始人聊了
发布时间: 2023-07-11

出品 | OSC开源社区(ID:oschina2013)

原本预计在 2022 年第二季度发布的 WebGPU 1.0 尚未面世,坊间传闻新的发布日期将至。

在其正式发布之前,基于 WebGPU 标准构建的轻量级渲染引擎 Orillusion 在 3 月 15 日开启公测,开放 NPM 安装。同时,Orillusion 也正在积极准备开源,届时会对外开放。(文末附公测入口链接)

WebGPU 是一套为浏览器设计的次时代图形 API 标准,由 W3C GPU for the Web 社区组发布,目标是允许网页代码以高性能且安全可靠的方式访问 GPU 功能,通过对 DirectX12、Vulkan、Metal 做封装融合,来弥合各个平台图形 API 之间的差异性。虽然目前 WebGPU 还尚未正式发布 1.0 版本,但业界已经将其视为 Web 端 3D 渲染的未来。

Orillusion 团队自三年前便开始关注 WebGPU 的发展,是国内最早涉足 WebGPU 标准引擎研发的团队之一。Orillusion 软件本身也采用了最新的 WebGPU 标准来提供底层的图形能力。未来,Orillusion 希望通过开源的方式来做成一个伟大的产品。本次 OSCHINA 特别邀请 Orillusion 创始人 & CEO 白景文来为大家解读 Orillusion 的技术设计与理念。

嘉宾介绍

大家好,我叫白景文,Orillusion 创始人 & CEO。2012 年毕业于北邮,同时取得英国伦敦大学玛丽女王学院双学士学位。本科毕业后,获得国家建设高水平大学公派留学直博项目奖学金,前往英国伦敦大学玛丽女王学院攻读计算机博士学位。博士毕业后,加入帝国理工大学数据科学实验室,进行数字渲染可视化方向的博后研究工作,主要负责全球数据观察站 GDO 分布式渲染架构的设计和研发。

目前在国内创业,成立北京鸥睿零世科技有限公司。专注于 Web3D 引擎底层技术研发,计划打造一款完全开源的基于 WebGPU 标准的轻量级通用渲染引擎 ——Orillusion。致力于在浏览器中实现桌面级渲染效果,支持超大复杂场景的 3D 呈现。努力打造优秀开源软件及开源社区,为元宇宙 3D 场景爆发时代提供底层引擎基础工具。

在 Web 上实现桌面级渲染效果

OSCHINA:当初是怎么 “入坑” 3D 渲染领域的?为什么选择这个领域创业?

白景文:很多事情都是 “缘分”。我最早接触 3D 是在 13 年,真正开始入坑是在 15 年,组织了几个兴趣相投的同学参加了 Oculus' Mobile VR Jam 2015,算是最早的VR 内容创作参与者。当时我们用的还是三星的 Gear VR 设备,通过 Unity 完成了一个简易 VR 版 “密室逃脱”。之后,对 3D 领域就产生了浓厚的兴趣。

博士毕业后,选择了 3D 渲染方向的博后工作机会,来到帝国理工大学进行学习和研究工作。随着海外 SketchFab 的崛起,国内也出现了很多类似产品包括的墨多客、腾讯磨坊等等。当时,预感到通过 Web 平台来展示和分享 3D 内容,有非常大的优势。 因此,决定尝试结合 Research 和 Industry 的不同特点,边学习边开发一款类似于 SketchFab 的 3D 内容分享平台。经过和另外几位小伙伴半年的努力,产品成功上线。这也是我们后面一直致力于从事 Web3D 方向产品研发的基础,很多当时的代码一直陪着我们走了近 10 年。

展开全文

随着元宇宙的概念的提出,它必将成为下一代社交、媒体、娱乐、消费、工作、生活的空间平台。我们认为元宇宙肯定不是一个或者几个独立的超级 APP 来构建的,而应该像 World Wide Web (3W) 开放网络一样,通过统一的标准,保证我们随时随地接入元宇宙,并且在任何设备上都可以获得相同的体验。这样的一种开放元宇宙形态,可以让我们自然的想到通过 Web 浏览器做为 Access 入口。

未来构建元宇宙复杂空间,内容开发和创作是里面非常核心的一环,也是渲染引擎的主要任务。现有的 Web 渲染引擎,更多的是基于 WebGL 实现,虽然有很明显的性能瓶颈,但是已经创造了 Web3D 丰富的内容生态,随着最新标准 WebGPU 的推出,才是真正能使得浏览器逼近原生图形 API 渲染效果的最终解决方法。当下市面上大部分 Native 渲染引擎比较重,适合专业场景,学习成本高,创作门槛高。

因此,我们 决定打造一款完全开源的基于 WebGPU 标准的轻量级渲染引擎,目标是在浏览器中实现桌面级的渲染效果,同时支持超大复杂场景的 3D 呈现,降低 3D 内容创作门槛,让更多的人参与进来一起铸造未来的 3D 世界。

OSCHINA:可以介绍下 Orillusion 的技术架构和优势吗?

白景文:从整体上来看,首先 Orillusion 是基于浏览器的 Web 渲染引擎,采用了最新的 WebGPU 标准来提供底层的图形能力。引擎的整体框架也是采用了现代引擎遵循的 ECS 组件式架构。同时,考虑到整体项目的复杂度和规范性,采用了更为严谨的 Type 作为开发语言。基于整体的这些特点,我们在 Web3D 引擎领域,做出了非常多世界领先的技术实现突破。通常 Native 引擎才具有的能力,在 Web 上依靠 WebGPU 也都得到了非常好的实现。

从技术上来看,我们实现了集群前向渲染和动态全局光照,使得整体的 3D 场景计算效率和渲染效果得到了质的提升;通过 DO 连续内存存储和 WebGPU 的 Compute Shader,实现视椎体剔除功能,减少额外的场景计算消耗;实现基于 GPU 的骨骼动画系统,通过并行计算能力更高效的支持更复杂精细的动画场景;正在利用 Copute Shader 开发基于 GPU 的物理引擎,可以高效实现粒子,软体,钢体等仿真能力。引擎还处于不停的快速迭代升级阶段,很多其他已经实现的技术和正在实现的技术,都将因为 WebGPU 标准的出现,给了 Web3D 领域巨大的想象空间。

当然基于浏览器的 Web 环境,天然的也赋予了我们很多应用层面的优势。比如易分享,易协作、易上手,跨平台等等。通过我们 Orillusion 引擎可以更加方便的在浏览器中体验到近乎桌面级的渲染效果。

OSCHINA:Orillusion 计划开源,这一选择的 底层逻辑是什么?

白景文:我们来看一下 World Wide Web 世界(Web 世界)。Web 的繁荣首先得益于 HTML 标准的发展,当然还包括 JS 和 CSS。有了统一的 HTML 标准,才有了网页内容呈现的基石,人们才能在同一标准下创造丰富的互联网内容。如果我们做的网页内容,用的是不同的语言、格式或编译解析逻辑,这肯定是行不通的。当然有了统一内容呈现的标准,还需要内容传输的标准,那就是 世界。我们可以通过浏览器自由的穿梭,也可以通过搜索引擎获得想要的信息。

随着元宇宙或者 VR/AR 概念的火爆,将彻底改变各种内容呈现的形式,从文字,到图片,到视频,最后再到 3D。虽然 3D 内容的标准统一还需要时间,但最终一定会实现。 因为这种统一的本质是人类知识积累形式的要求,Web 世界中的内容都是人类知识的体现。USD 目前被认为可能会成为未来 3D 世界的 HTML 标准,这一点上英伟达已经做出了领先,而且 Ominiverse 利用 USD 已经实现了 3D 内容创作的平行化打通,把整个串流的工作流变成了并行的工作流,大大提高了效率。我们非常期待国人也能出现自己主导和引领的 3D 模型格式标准,来推动元宇宙时代的发展。

对于知识的承载必然发生在一个开放的世界当中,这也是我们更加坚信元宇宙的入口属于开放 Web 世界,而不是独立的超级 APP。对于 Web 这样一个天然的开放世界,原本就有良好的开源传统,已经孕育了大量开源优秀项目,比如 Vue.js, React.js, Three.js, Babylon.js 等。作为 Web 开放世界中的组成部分,Orillusion 渲染引擎也将以开放心态,完全开源的形式来加入元宇宙世界的创造中。

更重要的一点,Web 环境中一直没有出现可以实现和桌面级渲染能力相媲美的革命性技术,然而这一现状随着 WebGPU 标准的提出,即将得到改变,这是非常让人振奋的变革,我们将迎来网页图形的全新时代!

Orillusion 在创立之初就坚定地拥抱开源,开放包容、共创共赢是基本理念 。通过开源可以帮助社区更好地了解技术,也可以通过社区影响力对技术进行推广,邀请更多开发者参与。社区积极快速反馈也能帮我们汲取更多的需求场景输入,帮助技术迭代更新。期望在未来的数字经济时代能够发挥更大更积极的作用。 我们一直坚信,软件再优秀,如果没有构建起良好的生态,没有开发者和合作伙伴的共建,是很难走得更好更远的。一个开源产品,社区的文化氛围和协同创造力,才是区别于他人最大的不同。在社区共享、共创、共赢,将会激发出无限的创造力,这就是开源最大的魅力!

完全基于 WebGPU,不考虑兼

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