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glTF/glb：现在和未来

news 2025/9/23 7:36:26

glTF™ 已经超越了其作为独立 3D 格式的起源。它现在被采用为 ISO 国际标准，并已成为快速扩展的软件工具、标准和扩展生态系统的核心。鉴于 glTF 在实现跨不同平台、设备和 Web 的 3D 体验方面的核心作用，glTF 生态系统必须不断发展以满足内容创建者、引擎供应商和应用程序开发人员的需求，并适应新的用例，例如 3D 购物、教育和培训、建筑可视化、和许多其他人。今年，Khronos 3D 格式工作组在将 glTF 开发成可互作的空间计算格式的路线图上达到了几个重要的里程碑，并且正在进行多项扩展开发工作。空间一致性、改进的材质渲染和一致渲染保真度的许多关键扩展现已进入审查草案阶段，它们已准备好进行详细审查和初步测试。在初始草案阶段还有几个新的扩展，工作组正在寻求定向意见，以确保规范开发符合社区的需求。我们正在启动并完成工作！本博客将回顾最近的生态系统更新，解释即将发布候选的当前规范，并强调社区意见的机会，邀请 glTF 利益相关者分享有用的反馈，以塑造 glTF 生态系统的未来发展。其他标准利用的 glTF 如今，glTF 被广泛使用和引用，作为组织与 Khronos 合作开发的许多第三方行业标准的基础 3D 场景格式：

MPEG 使用 glTF 作为其场景图，用于 MPEG-I 沉浸式媒体体验。
glTF 2.0 现在是受支持的 PDF 3D 资源，支持这种广泛采用的文档格式的 3D 交互。
VRM Consortium 的开源交互式 3D 头像格式基于 glTF 2.0。
Open Geospatial Consortium 的 3DTiles 是一种用于大规模 3D 地理空间数据集的简化流式传输和渲染格式，使用 glTF 和 glTF 扩展。
Web3D 联盟的 X3D 4.0 标准使 X3D 场景能够引用和包含 glTF 资产。
当然，glTF 在所有主要网络浏览器中都会显示。添加图片注释，不超过 140 字（可选）

glTF 在第三方标准组织定义的标准中的特定市场使用 Khronos 欢迎与其他标准组织合作，这些组织希望利用和扩展 glTF 来满足特定市场的需求，同时避免重复和分散的工作。跨平台兼容性虽然 glTF 已经是将 3D 内容带到不同平台和浏览器的最便携的资产格式，但我们将继续努力使 glTF 在需要的地方可访问和使用。 iOS 查看器去年年底，Khronos 发布了一款开源 iOS 应用程序，用于以 3D 或 AR 方式查看 Apple 设备上的 glTF 文件：“Khronos glTF Viewer”。应用程序用户可以显示预加载的 glTF 示例模型，或从 Web 下载 GLB 模型并在应用程序中以交互方式查看它们。在发布时，iOS 查看器支持所有基本的 glTF 2.0 功能和部分扩展，包括 Draco 压缩和透明涂层 PBR 扩展。Khronos 在 Apache 2.0 许可下在 GitHub 上发布了完整的应用程序源代码。邀请开发人员使用源代码开发自己的衍生项目，并推动 glTF 3D 和 AR 查看器的普及。美元互作性在 Metaverse 标准论坛内，Khronos 正在努力直接与 OpenUSD 联盟（AOUSD）和学院软件基金会（ASWF）结盟，以推进 glTF 和 USD 生态系统之间的合作。这种协作努力将使以 USD 创作的资产提炼到 glTF 中，并使用 USD 丰富的创作功能重新混合现有的 glTF 资产变得更加容易。 glTF PBR 材质更新 3D 格式工作组及其基于物理的渲染（PBR）小组致力于改进制作逼真、高度可重复使用的 3D 对象的工作流程。glTF 的 PBR 着色器扩展提供了一种对艺术家友好、直观的方式来准确表示各种材质。PBR 的驱动力是需要保持查看器和渲染输出之间的视觉一致性，子组继续通过新的 PBR 扩展添加新功能。该小组在简化 glTF PBR 和 MaterialX 之间的映射方面也取得了巨大进展。新的 glTF PBR 扩展 2024 年 4 月，Khronos 批准了 KHR_materials_dispersion，当光通过相对清晰的体积传输时，可以实现颜色的角度分离。在表现钻石或切割玻璃等材料时，这种扩展可以让艺术家实现棱镜效果。

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PBR 子组目前正在开发两个新的 PBR 扩展，计划于 2025 年发布：

漫反射传输
开发阶段：审查草案
KHR_materials_diffuse_transmission是金属粗糙度材料的新扩展，可增加半透明效果，用于树叶或纸张等薄材料。这种扩展还可以与KHR_materials_volume结合使用，使光线通过蜡烛蜡等体积材料充满。

次表面散射
开发阶段：初稿
KHR_materials_subsurface将提取KHR_materials_volume的次表面散射参数到自己的扩展，让艺术家能够独立控制散射和吸收。

glTF PBR/MaterialX 互作性 MaterialX 是学院软件基金会的开放标准，用于表示视觉丰富的材料。自 2022 年以来，封装 glTF PBR 材质的 MaterialX 节点已推出。2025 年，工作组的目标是使用所有已批准的 glTF PBR 扩展功能更新 MaterialX glTF 节点。明年，Khronos 还计划将类似 MaterialX 的程序纹理用作 glTF 渲染的输入，以增加可定制性、减小资产大小并支持 glTF、MaterialX 和 USD 生态系统之间更轻松的交换。视觉一致性跨不同平台和引擎实现视觉一致性是一项重大的 3D 内容开发挑战。除了 glTF PBR 标准化的稳步发展外，Khronos 还提供了一套用于验证和预览资产的工具，使艺术家能够构建一次资产并在任何地方一致地显示。渲染保真度站点 2024 年，Khronos 3D 格式和 3D 商务工作组将扩展 Render Fidelity 项目。该网站提供了领先的实时网络渲染器的并排比较，让内容开发人员和品牌深入了解他们的资产在每个引擎中的表现。Khronos 已经接管了这个项目的管理权，该项目最初由谷歌的<模型查看器>团队创建，并将很快添加更多渲染器和改进的检查网站。

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PBR 中性色调映射器逼真的色彩表现在电子商务或 3D 资产与照片并排显示的任何环境中至关重要。今年春天，Khronos 批准了 Khronos PBR Neutral Tone Mapper，这是电影色调映射器的替代品，可在灰度照明下的最终渲染中实现精确的 1：1 色彩表示，并在阳光等彩色光下实现客观色彩表现。使用此色调映射器，内容创建者可以验证纹理文件中 glTF 模型的颜色值，而不必等待最终渲染来验证产品模型是否与品牌颜色精确匹配。Khronos PBR Neutral Tone Mapper 已经获得了 3D 工具和引擎的广泛采用和支持，包括 <model-viewer>、Autodesk、Babylon.js、Blender、Dassault、Filament、London Dynamics、Phasmatic、Three.js 和 ThreeKit。添加图片注释，不超过 140 字（可选）

下一步：空间计算、交互性等今年，Khronos 在用于沉浸式空间计算应用的 glTF 的发展方面取得了重大进展。一系列计划于 2024 年和 2025 年发布的新扩展将标准化 3D 资产的物理、交互性和音频元数据，允许内容创建者在多个交互场景中重复使用资产。同时，工作组正在制定标准，以简化从多个外部参考创建复杂场景的过程。

物理
开发阶段：审查草案阶段的多个规范
预计 2024 年发布候选人
KHR_physics_rigid_bodies引入了几个新概念，以允许在刚体物理仿真中使用glTF模型。它包括描述对象行为方式的“运动属性”和物理连接模型的“关节”，而滤波器和物理材质则描述它们的碰撞响应。
KHR_implicit_shapes描述了参数化形状，例如球体或胶囊。此扩展对于碰撞检测很有用，但与KHR_physics_rigid_bodies分开定义，以支持物理之外的未来用例。

互动
开发阶段：审查草案阶段的多个规范
预计 2024 年发布候选人
KHR_interactivity增加了对 3D 资产中的行为和交互性进行编码的功能。此扩展旨在供资产导出器/转换器和寻求导入或加载 3D 资产的应用程序开发人员使用，为可互作的交互式 glTF 文件创建基础。还有几个额外的扩展旨在与KHR_interactivity结合使用，以控制 3D 场景中节点层次结构的行为：
KHR_node_hoverability
KHR_node_selectability
KHR_node_visibility