Three.js
特点:
最流行的轻量级 WebGL 库,API 简洁,社区资源超 1k + 插件,支持OBJ/FBX/GLTF 等模型格式。2025 年 r174 版本重点优化 WebGPU 渲染管线,支持多边形偏移和存储缓冲区对齐,显著提升复杂场景性能。
优点:
- 学习门槛低,中文教程丰富,适合快速原型开发。
- 兼容性覆盖 iOS/Android 全平台,压缩后体积仅 500KB~1MB。
- 支持基础 AR/VR 开发,可与 TensorFlow.js 结合实现 AI 驱动的 3D 交互。
缺点:
- 大规模场景需手动优化(如 LOD、视锥体裁剪),物理引擎依赖 Cannon.js 等外部库。
- 缺乏内置可视化编辑器,复杂特效开发效率较低。
适用场景:
- 轻量化应用:电商 3D 商品展示(如淘宝)、H5 营销页。
- 教育可视化:化学分子结构演示、历史场景还原。
- AR 基础开发:抖音 WebAR 活动、简易空间标注。
发布地址:
官网:threejs.org
Babylon.js
特点:
微软开源的高性能引擎,2025 年 8.0 版本引入 WebGPU 原生支持、Node Render Graph ( 图 形 渲 染 管 线 可 视 化 编 辑 ) 和 基 于 图 像 的 照 明 阴 影 ( IBL Shadows),渲染效果接近 Unity。内置物理引擎、PBR 材质和 WebXR(AR/VR)支持,调试工具链完善(如场景查看器)。
优点:
- 实时光线追踪、HDR 光照和体积雾效,适合高保真渲染(如汽车拆解演示)。
- 跨平台部署支持 iOS/Android/Win32/UWP,移动端动态纹理压缩优化显著。
- 提供沙盒工具在线预览.babylon 模型,简化调试流程。
缺点:
- 文档完善度逊于 Three.js,中文资料较少,学习曲线较陡。
- 引擎体积较大(1~3MB),低端设备加载速度较慢。
适用场景:
- 复杂 3D 游戏:百度虚拟展厅、TikTok 交互式广告。
- 工业仿真:机械装配动画、建筑漫游。
- 沉浸式体验:虚拟博物馆、医疗手术模拟。
官网:
babylonjs.com
GitHub:BabylonJS/Babylon.js
A-Frame
特点:
基于 HTML 的声明式 WebXR 框架,2025 年 1.7.0 版本新增实验性后处理支持 (如 SSAO、景深),支持 Pico 4 控制器和 Logitech MX Ink 压感笔交互。底层依赖 Three.js,支持混合使用 HTML 标签和 JavaScript API。
优点:
- 零代码快速搭建 VR/AR 场景,适合非技术人员原型开发(如教育、艺术展示)。
- 支持多输入设备:手柄、手势识别、眼动追踪,交互组件库丰富。
- 兼容 WebGPU,移动端性能优化(如动态 MSAA 抗锯齿)。
缺点:
- 复杂逻辑需编写 JavaScript,深度定制依赖 Three.js API。
- 社区活跃度低于 Three.js,插件生态相对有限。
适用场景:
- 教育与培训:历史事件 VR 重现、科学实验模拟。
- 快速原型:博物馆导览 AR、房地产户型预览。
- 艺术创作:沉浸式数字艺术展览、互动式故事叙述。
官网
aframe.io
GitHub:aframevr/aframe
Cesium.js
特点:
地理信息可视化领域标杆,支持 3D Tiles 流式加载百 GB 级地形 / 建筑群, 2025 年强化与 Esri、Sketchfab 的集成,支持动态时序数据(如台风路径模拟) 。内 置 WGS84 坐标系和全球光照模型,适合高精度 GIS 应用。
优点:
地理空间渲染精度高,支持倾斜摄影、点云数据实时渲染 。 时间轴功能可动态展示历史数据变化(如城市扩张、环境变迁)。 与 ArcGIS、QGIS 等工具无缝对接,支持 OGC 标准协议(WMS/WMTS) 。
缺点:
非地理场景性能低下,学习需掌握 GIS 基础知识。 引擎体积较大(2~5MB),移动端加载耗时较长。
适用场景:
智慧城市:交通流量监控、基础设施管理(如高德 3D 地图) 。 气候研究:碳排放可视化、海平面上升模拟。 航空航天:卫星影像分析、火箭发射轨迹追踪 。
发布地址:
官网:cesium.com GitHub:CesiumGS/cesium
Unity (WebGL 构建)
特点:
专业游戏引擎的 Web 端分支,2025 年 WebGL 构建支持全局光照、粒子特效和 AI 导航,但包体积仍大于 20MB,加载时间较长。适合高保真 3D 内容,但需权衡性能与体验。
优点:
- 功能全面:动画、物理模拟、音效处理一体化解决方案。
- 跨平台导出:一次开发可发布至 Web、PC、移动端,代码复用率高。
- 可视化编辑器支持 C# 脚本,适合团队协作开发。
缺点:
- WebGL 构建限制多:不支持摄像头 / 麦克风访问,音频功能有限。
- 加载速度慢,需通过分包加载、动态资源管理优化。
适用场景:
- 元宇宙应用:虚拟会议空间、在线教育平台。
- 高画质游戏:3A 级 Web 端 RPG、策略游戏(如《Among Us》Web 版)。
- 工业培训:复杂设备操作模拟、工厂数字孪生。发布地址:
官网
unity.com
PlayCanvas
特点:
专注实时协作的云引擎,支持多人同步编辑场景和资源版本控制,2025 年优化 启动速度至 < 2s,资源包体积 < 1MB,适合移动端轻量应用。内置物理引擎和动画系 统,支持微信小游戏发布。
优点:
- 可视化编辑器功能强大:材质调试、粒子系统设计、光照烘焙一站式完成。
- 团队协作效率高:支持评论、版本回滚和权限管理。
- 移动端优化:动态纹理压缩、GPU 实例化,适配低端设备。
缺点:
- 免费版功能受限:复杂后处理、高级物理效果需付费订阅。
- 国内访问速度较慢,依赖海外服务器。
适用场景:
- 移动端交互应用:家具预览、电商虚拟试穿(如宜家 AR)。
- 轻量游戏:微信跳一跳类休闲游戏、广告互动小游戏。
- 数据可视化:实时仪表盘、动态图表交互。发布地址:
官网:
playcanvas.com
GitHub:playcanvas/engine
X3DOM
特点:
基于 XHTML 的声明式引擎,直接在 HTML 中嵌入 3D 内容,适合快速原型开发。支持 X3D/VRML 格式,兼容旧版 WebGL 设备。
优点:
学习成本低:熟悉 HTML 即可上手,标签化语法易读性强。向后兼容性好:支持 IE11 及部分老旧浏览器。
缺点:
性能较弱:复杂场景渲染效率低于 Three.js、Babylon.js。社区活跃度低,插件和文档资源有限。
适用场景:
- 简单 3D 展示:产品说明书、学术论文插图。 2.教育演示:基础几何图形教学、化学分子结构展示。发布地址:
官网:
x3dom.org
GitHub:x3dom/x3dom
CDN:cdnjs.com/libraries/x3dom
总结
- AAA 级项目:Unity WebGL(需接受体积大)或 Babylon.js(WebGPU 优化 + 实时渲染)。 地理信息:Cesium.js(全球级地形渲染) 。
- 开发效率与轻量需求: 快速原型:A-Frame(HTML 标签开发)或 Three.js(社区资源丰富)。 移动端应用:PlayCanvas(包体积 < 1MB)或 ThingJS(低代码 + 物联网集成) 。
- 团队协作与云端开发: 多人协同:PlayCanvas(云编辑器 + 版本控制)。 企业级项目:ThingJS(行业模板 + 数据对接) 。
- 新兴技术探索:WebGPU 尝鲜:Babylon.js 8.0 或 Three.js r174,支持原生 WGSL 着色器。 AI+3D:Three.js 结合 TensorFlow.js 实现模型自动生成。
WebGPU⽀持对⽐
- Three.js 部分实验性⽀持 核⼼仍依赖WebGL
- Babylon.js 实验性⽀持 需启⽤特定配置
- PlayCanvas 完全⽀持 ⾼性能游戏开发⾸选
- A-Frame 有限⽀持(依赖Three.js) 主要⾯向WebGL场景
- Cesium 实验性⽀持 适⽤于地理数据加速渲染
- 性能对比参考(2025 年基准测试)
- 引擎 复杂场景帧率(600 万面) 包体积 移动端兼容性
- Babylon.js 8.0 55~60 FPS 1.2MB 优(WebGPU)
- Three.js r174 45~50 FPS 500KB 优
- PlayCanvas 50~55 FPS 800KB 良
- Unity WebGL 30~35 FPS 25MB+ 中
- Cesium.js 40~45 FPS(地理场景) 3MB 良