荐：使用NSDT 编辑器助你快速搭建3D应用场景

事实是，自从引入JavaScript WebGL API以来，现代浏览器具有直观的功能，使它们能够渲染更复杂和复杂的2D和3D图形，而无需依赖第三方插件。

你可以用纯粹的JavaScript开始你的网页游戏开发之旅，如果你是初学者，这可能是最好的学习方式。但是，当有这么多被广泛采用的游戏引擎可供选择时，为什么要重新发明轮子呢？

本指南将探索排名前六位的 JS/HTML5 游戏引擎，按 GitHub 星级的数量排名，并引导您了解如何使用它们。

我们将介绍：

• Three.js
• Pixi.js
• Phaser
• Babylon.js
• Matter.js
• PlayCanvas

1. Three.js

Three.js 是最受欢迎的 JavaScript 库之一，用于使用 WebGL 在 Web 浏览器中创建和动画 3D 计算机图形。它也是为网络浏览器创建 3D 游戏的绝佳工具。

由于 Three.js 基于 JavaScript，因此在 3D 对象和用户界面（如键盘和鼠标）之间添加任何交互性相对容易。这使得该库非常适合在网络上制作 3D 游戏。

优点

• 易于学习：Three.js最重要的优点——除了它能够很好地执行复杂的渲染——是它很容易上手。
• 大量示例：由于其受欢迎程度，有无数示例可以帮助您入门。以下是一些示例项目，展示了 Three.js 的可能性：

• 大型社区：Three.js在GitHub上有87.1k星和33.4k分叉。它拥有大量用户和庞大的开发人员社区，他们使用并为库创建各种第三方工具和扩展
• 良好的文档：强大的文档通常是强大库的重要指标，而 Three.js 拥有出色的文档
• 出色的性能：Three.js 比我使用过的其他库具有性能优势
• PBR渲染：Three.js内置了基于物理的渲染（PBR），使渲染图形更准确

缺点

• 没有渲染管线：这使得许多现代渲染技术无法/不可能用 Three 实现.js
• 不是游戏引擎：尽管 Three.js 拥有创建游戏的基本功能，但它不是像 PlayCanvas 和 Unity 那样提供交互性和渲染之外功能的游戏引擎。但是，可以构建 Three.js' API 来创建游戏引擎;这方面的一个例子是流氓引擎
• 面向新手：由于API迎合新手，因此隐藏了许多高级功能
• 缺乏支持：没有对空间索引、精确光线投射或视锥剔除的内置支持，并且在复杂场景中碰撞检测效率低下

三.js在行动

如果您想深入研究在网络上创建简单或复杂的 3D 对象，Three.js 是首选库。它的主要优势包括庞大的人才用户社区以及丰富的示例和资源。

Three.js是我合作的第一个3D动画库，我会推荐给任何刚开始游戏开发的人。

让我们创建一个简单的旋转几何体来演示 Three.js 可以做什么：

import * as THREE from 'js/three.module.js';

var camera, scene, renderer;
var geometry, material, mesh;

animate();

创建一个函数来设置使用 Three 运行演示动画所需的一切.js：init

function init() {
const camera = new THREE.PerspectiveCamera( 60, window.innerWidth / window.innerHeight, .01, 20 );
camera.position.z = 1;

const scene = new THREE.Scene();

const geometry = new THREE.BoxGeometry( 0.5, 0.5, 0.5 );
const material = new THREE.MeshNormalMaterial();

const mesh = new THREE.Mesh( geometry, material );
scene.add( mesh );

const renderer = new THREE.WebGLRenderer( { antialias: true } );
renderer.setSize( window.innerWidth, window.innerHeight );
document.body.appendChild( renderer.domElement );
}

接下来，创建一个函数，以使用所需的运动类型对对象进行动画处理：animate

function animate() { init(); requestAnimationFrame( animate ); mesh.rotation.x += .01; mesh.rotation.y += .02; renderer.render( scene, camera );}

最终结果应如下所示：

2.Pixi.js

如果您正在寻找一个JS库来创建支持跨平台应用程序的丰富交互式2D图形，那么Pixi.js就是您的最佳选择。这个HTML5创建引擎使你能够在没有WebGL API知识的情况下开发动画和游戏。

优点

• 快速性能：就像三.js，小精灵.js非常快
• 大型社区：Pixi.js 在 GitHub 上拥有 38.2k 颗星和 4.7k 个分支，拥有庞大的用户/开发人员社区
• 多平台支持：也像Three.js，Pixi.js支持多个平台，如Web和本机系统，如Android，iOS，Windows和mac
• 简单的API：API对于初学者来说很容易理解
• 支持 WebGL 和 Canvas 回退：Pixi.js 使用 WebGL 渲染器，但也支持 Canvas 回退

缺点

• 过于复杂：根据我的经验，Three.js比Pixi更容易上手.js
• 不是一个完整的解决方案：Pixi.js自豪地只支持渲染器

Pixi.js在行动

在大多数情况下，Pixi 是一个不错的选择，尤其是在创建面向性能的 3D 交互式图形并考虑设备兼容性时。Pixi在WebGL失败的情况下对Canvas回退的支持是一个特别诱人的功能。

让我们构建一个简单的演示来了解 Pixi.js 的实际应用。使用以下命令或 CDN 将 Pixi.js 添加到项目中：

npm install pixi.js

或 CDN：

<script src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/pixi.js/5.1.3/pixi.min.js" ></script>

创建脚本文件并添加以下代码：

import * as PIXI from 'pixi.js';

const app = new PIXI.Application();
document.body.appendChild(app.view);

app.loader.add('jumper', 'jumper.png').load((loader, resources) => {
const bunny = new PIXI.Sprite(resources.bunny.texture);
bunny.x = app.renderer.width / 2;
bunny.y = app.renderer.height / 2;

bunny.anchor.x = .5;
bunny.anchor.y = .5;

app.stage.addChild(bunny);

app.ticker.add(() => {
    bunny.rotation += .01;
});

});

结果应如下所示：

3. Phaser

Phaser 是一个跨平台的游戏引擎，使您能够创建基于 JavaScript 和 HTML5 的游戏，并为许多平台进行编译。例如，您可能决定使用第三方工具将游戏编译为 iOS、Android 和其他本机应用程序。

优点

• 结构合理：众所周知，移相器具有精心设计的结构
• TypeScript 支持：该库支持使用 TypeScript 进行游戏开发
• 专注于游戏开发：Phaser主要是一个游戏开发引擎——而且是一个很好的引擎。
• 大型社区：虽然没有前两个库那么大，但 Phaser 在 GitHub 上拥有 33.2k 星和 6.9k 分叉的庞大社区
• 插件很多：Phaser支持大量的插件。这包括相位器-物质-碰撞、导航网格、移相器输入和光滑的 ui 插件，仅举几例
• WebGL和Canvas支持：Phaser支持WebGL，并启用了Canvas作为后备

缺点

• 构建大小：桌面版 Phaser 的构建大小非常庞大
• 对移动开发的支持不佳：创建本机移动应用程序需要使用Cordova或其他第三方框架
• 状态管理：开始使用 Phaser 的状态管理器可能有些困难

移相器在行动

Phaser 非常适合开发跨平台游戏应用程序。它支持广泛的插件，并且使用Phaser构建游戏的大型开发人员社区使开始使用该框架变得容易。

让我们使用 Phaser 构建一个基本应用程序。首先，将 Phaser 安装为 Node 模块或通过 CDN：

npm install phaser

或：

<script src="//cdn.jsdelivr.net/npm/phaser@3.55.2/dist/phaser.min.js"></script>

接下来，将一些默认配置传递给您的 Phaser 引擎：

const config = {
type: Phaser.AUTO,
width: 800,
height: 600,
physics: {
default: "arcade",
arcade: {
gravity: { y: 200 },
},
},
scene: {
preload: preload,
create: create,
},
};

const game = new Phaser.Game(config);

创建一个预加载函数以加载默认静态文件：

function preload() {
this.load.setBaseURL("https://labs.phaser.io");
this.load.image("sky", "assets/skies/space3.png");
this.load.image("plane", "assets/sprites/ww2plane.png");
this.load.image("green", "assets/particles/green.png");
this.load.image("astroid", "assets/games/asteroids/asteroid1.png");
this.load.image("astroid2", "assets/games/asteroids/asteroid1.png");
this.load.image("astroid3", "assets/games/asteroids/asteroid1.png");
}

最后，定义一个函数来显示新创建的游戏：create

function create() {
this.add.image(400, 300, "sky");
this.add.image(700, 300, "astroid");
this.add.image(100, 200, "astroid2");
this.add.image(400, 40, "astroid3");

const particles = this.add.particles("green");

const emitter = particles.createEmitter({
speed: 100,
scale: { start: 1, end: 0 },
blendMode: "ADD",
});

const plane = this.physics.add.image(400, 100, "plane");
plane.setVelocity(100, 200);
plane.setBounce(1, 1);
plane.setCollideWorldBounds(true);
emitter.startFollow(plane);
}

4.Babylon.js

Babylon.js是一个强大，简单，开放的游戏和渲染引擎，打包在一个友好的JavaScript框架中。

优点

• Playground：Babylon提供了一个Playground工具，用于在进入全面开发之前进行测试 - 并且它有很好的文档可以启动。
• 强大的社区支持：Babylon有一个论坛，里面有一个活跃的开发人员和用户的大型社区，他们非常有帮助。该框架在GitHub上有18.9k星和3k分叉
• 最新的代码库：该框架享有经常更新的代码库和活跃的第三方工具开发。官方回购文件最近于11/26/22更新
• PBR 渲染：对 PBR 渲染支持非常出色
• 信任投票：Babylon被Adobe，Microsoft等大品牌使用和支持
• 维护：错误通常会很快得到解决

缺点

• 缺乏成熟度：巴比伦于2013年首次发布，与许多竞争对手相比，它相当年轻
• 文档：引擎缺少 API 文档
• 不适合小型项目

Babylon.js在行动

许多大品牌都信任巴比伦.js作为他们选择的游戏开发引擎。Babylon Playground 是一个蓬勃发展的代码示例中心，是帮助您开始使用框架的绝佳工具。

巴比伦及其模块发布在npm上。若要安装它，请在命令行工具中运行以下命令：

npm install babylonjs --save

或者，您可以通过 CDN 将库集成到项目中。为此，请创建一个文件并添加以下代码：index.html

<canvas id="renderCanvas"></canvas>

<script src="https://cdn.babylonjs.com/babylon.js"></script>

<script src="script.js"></script>

安装后，您可以通过导入全局对象或解构场景和引擎方法来开始使用库，如下所示：

import * as BABYLON from 'babylonjs'

// OR

import { Scene, Engine } from 'babylonjs'

接下来，创建一个文件并包含以下代码：script.js

const { createScene } = require('scene.js')

window.addEventListener('DOMContentLoaded', function(){
const canvas = document.getElementById('renderCanvas');
const engine = new BABYLON.Engine(canvas, true);
const scene = createScene();
engine.runRenderLoop(function(){
scene.render();
});
window.addEventListener('resize', function(){
engine.resize();
});
});

创建一个文件并添加以下代码：scene.js

export function(){
const scene = new BABYLON.Scene(engine);
const camera = new BABYLON.FreeCamera('camera', new BABYLON.Vector3(0, 5,-10), scene);
camera.setTarget(BABYLON.Vector3.Zero());
camera.attachControl(canvas, false);
const light = new BABYLON.HemisphericLight('light', new BABYLON.Vector3(0,1,0), scene);
const sphere = BABYLON.Mesh.CreateSphere('sphere', 16, 2, scene);
sphere.position.y = 1;
const ground = BABYLON.Mesh.CreateGround('ground', 6, 6, 2, scene);
return scene;
}

以下是动画外观的预览：

5.Matter.js

Matter.js是一个用于Web的JavaScript 2D刚体物理引擎。即使它是一个JavaScript物理引擎，你也可以将它与各种包和插件结合起来，创建有趣的网页游戏。

优点

• 令人兴奋的功能：Matter.js提供了许多功能，例如刚性、复合体和复合材料体、稳定的堆叠和静止、运动守恒等等

缺点

• 无CCD：Matter.js缺乏连续碰撞检测（CCD）会导致快速移动的物体穿过其他物体的问题

物质.js在行动

Matter.js 本质上是创建简单、移动的动画对象的最佳库。Matter.js是一个物理库，更关注2D对象。但是，您可以将其与第三方解决方案结合使用以创建动态游戏。

要开始使用 Matter.js在原版项目中，请下载 or matter。最小值.js从官方 GitHub 存储库打包文件，并使用以下代码将其添加到 HTML 文件中：matter.js

<script src="matter.js"></script>

但是，如果您使用的是捆绑器，例如 Parcel，则可以通过以下命令将软件包安装为 Node 模块：npmyarn

npm install matter-js
//OR
yarn add matter-js

以下是使用内置渲染器和运行器入门的最小示例：

// module aliases
const Engine = Matter.Engine;
const Render = Matter.Render;
const World = Matter.World;
const Bodies = Matter.Bodies;

// create an engine
const engine = Engine.create();

// instantiating the renderer
const render = Render.create({
element: document.body,
engine: engine,
options: {
wireframes: false,
showAngleIndicator: false,
background: "white",
},
});

// create two boxes and a ground
const boxA = Bodies.rectangle(300, 300, 70, 70);
const boxB = Bodies.rectangle(400, 10, 60, 60);
const ground = Bodies.rectangle(300, 510, 910, 10, { isStatic: true });

// add all bodies to the world
World.add(engine.world, [boxA, boxB, ground]);

// run the engine
Matter.Runner.run(engine);

// run the renderer
Render.run(render);

你应该看到两个矩形物体掉落，然后在它们落在地面上时相互撞击。如果没有，请检查浏览器控制台以查看是否有任何错误：

6.PlayCanvas

PlayCanvas使用HTML5和WebGL在任何移动或桌面浏览器中运行游戏和其他交互式3D内容。虽然它是免费和开源的，但PlayCanvas更关注游戏引擎而不是渲染引擎。因此，它更适合创建
使用WebGL和HTML3 Canvas的5D游戏。

优点

• 游戏引擎：与其他引擎不同，PlayCanvas 是一个游戏引擎，具有您在库或框架中找不到的功能
• 开源：PlayCanvas是一个开源工具，用于强大的游戏开发
• 移动优化：游戏开发平台移动优先
• 零编译时间：引擎的零编译时间自然使过程更快
• 资产管道：PlayCanvas 使用最佳做法来决定内容的交付方式和形式
• 集成物理引擎：您可以使用强大的子弹物理引擎弹药轻松地将物理集成到游戏中.js
• 热重载：您不必每次进行更改时都重新加载浏览器
• 仅在浏览器上运行的渲染引擎：PlayCanvas具有仅在浏览器上运行的高级WebGL功能

缺点

• 付费专用项目：免费层不支持私有项目，因此所有代码和资源都公开托管
• 碰撞偏移：没有碰撞偏移
• 缺乏示例：PlayCanvas 的教程很少而且相距甚远

PlayCanvas 在行动

PlayCanvas非常适合创建小型公共项目或学校项目 - 至少，这是我使用它的目的。如果您需要更多功能和对游戏开发的更多控制，您可能需要考虑订阅高级功能。

现在，让我们使用引擎进行一些基本的渲染。第一步，从 GitHub 存储库下载包文件，并使用以下代码将其添加到项目中：

<script src='https://code.playcanvas.com/playcanvas-stable.min.js'>

接下来，使用以下代码创建一个文件并将其链接到 HTML 文件：script.js

<canvas id='canvas'></canvas> <script src='/script.js'>

现在，打开该文件并添加以下代码以实例化新的 PlayCanvas 应用程序：script.js

const canvas = document.getElementById('canvas');
const app = new pc.Application(canvas);

window.addEventListener('resize', () => app.resizeCanvas());

const box = new pc.Entity('cube');
box.addComponent('model', {
type: 'box'
});
app.root.addChild(box);

要为对象创建相机和光源，请添加以下代码：

const camera = new pc.Entity('camera');
camera.addComponent('camera', {
clearColor: new pc.Color(.1, .1, .1)
});
app.root.addChild(camera);
camera.setPosition(0, 0, 3);

const light = new pc.Entity('light');
light.addComponent('light');
app.root.addChild(light);
light.setEulerAngles(46, 0, 0);

app.on('update', dt => box.rotate(10 * dt, 20 * dt, 30 * dt));

app.start();

上面的代码应产生以下结果：

结语

通过分解与上面列出的每个 JS/HTML5 游戏引擎相关的优缺点和用例，我希望您能深入了解哪一个最适合您想要创建的游戏或动画类型。

在大多数情况下，我建议使用 Three.js，特别是如果您正在寻找更多的渲染引擎而不是游戏引擎。由于它在开发人员生态系统中的受欢迎程度，很容易找到充足的资源来帮助您启动和运行。

如果你更关注游戏开发，我会推荐巴比伦.js因为它很简单。Babylon还具有更新的代码库和活跃的第三方开发，游乐场功能是一个很好的测试工具。PlayCanvas是一个可靠的备份选项 - 它主要是一个游戏引擎，您可以使用它来构建复杂的3D游戏。

您在游戏开发项目中使用什么游戏引擎？请在评论中告诉我们！

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