HTML5 游戏引擎深度测评

  • A+
所属分类:RIA资讯

目前针对HTML5游戏的解决方案已经非常多,但谁好谁差却没有对比性资料。特意花了几天时间,针对文章中出现的12款免费开源引擎做了一次相对完整的对比分析,希望能对大家有所帮助。

针对技术类产品对比,通常有多个维度进行对比,不仅仅是技术层面,还有许多非技术层面的内容会影响我们的使用结果。本文从如下几个维度进行多重对比。

  1. 2D与3D
  2. 编程语言
  3. 设计理念&功能
  4. 工作流性能
  5. 学习资料
  6. 商业应用

2D与3D、编程语言对比

2D与3D

游戏领域中,最直白的一种分类方法便是2D与3D的区分。通常我们都会认为它们是游戏引擎领域两类不同的产品。原文中提及的引擎确实是当下最为流行的HTML5游戏引擎。很多引擎属于2D、3D通吃类型,我们通过一个表格进行对比。

编程语言

基于HTML5技术的游戏引擎,所需要的脚本必定是JavaScript,只有JavaScript脚本语言才能运行于浏览器中。但目前市场上,出现了很多JavaScript代替品,例如TypeScript、CoffeeScript、LiveScript等等。不同语言直接的定位不同,语言哲学也不尽相同。一些游戏引擎在语言选择上也颇有意思。

结论

可以从表格中看出,下面三个引擎属于2D和3D通吃类型。

  • Egret
  • Turbulenz
  • PlayCanvas

在Web游戏领域胜出的编程语言是JavaScript和TypeScript。但绝大部分HTML5游戏引擎还是采用JavaScript语言。只有三款引擎选择支持TypeScript。其中Egret做的最为彻底,仅支持TypeScript,并未推出JavaScript语言版本。

从当前前端技术圈环境分析,未来可能很多前端框架或者引擎会推出响应的TypeScript语言分支,从AngularJS宣布将使用TypeScript开发开始,TypeScript在很大程度上被前端认可。不得不说微软在开源圈这一仗打得漂亮。

设计理念&功能

架构设计是一门大学问,对于开源引擎架构的设计模式主要取决于作者的程序哲学观点和产品定位。将设计思路和功能放在一起对比讨论,比单独功能讨论更有参考意义。一个引擎的功能并非越多越好,功能应围绕引擎定位而定,这样的思路在一些引擎中体现尤为明显,下面我们针对每个引擎一一分析。

Three.js

定位

Three.js项目创建时间是在2010年的4月24日,到目前位置,应该算是比较老牌的开源项目了。事实上Three.js定义并非一个游戏引擎。在Github主页中,作者很明确的定义了Three.js的定位,叫做“JavaScript 3D library”。它仅仅是一个基于JavaScript语言的3D库而已。当然,你可以用它来做任何事情,无论是游戏,还是炫酷的3D展示。

设计理念

Three.js在设计之处希望创建一个非常轻量级的3D库,能够帮助开发者快速搭建基于HTML5的3D内容。同时,通过暴露简单的API,将3D内容的开发复杂性降至最低。

渲染环境上,Three.js支持WebGL和CCS3D两种渲染模式。从当前使用量和标准普及程度来做分析看,开发者更加倾向于WebGL渲染方式。

功能

文本主要想对2D游戏引擎做深入分析,所有没有对Three.js的功能与那些流行的3D引擎加以对比。

Pixi.js

定位

很多人第一眼看到Pixi.js官网,都会不自觉的认为这是一款游戏引擎。但在主页中作者对于Pixi.js的定义为“2D WebGL renderer with canvas fallback”,翻译为中文是一款依赖于canvas的WebGL渲染器。所以当你看到Pixi.js提供了为数不多的功能时,请不要惊讶,因为它只是一款渲染器。

设计理念

Pixi.js的设计理念很多程度来源于它的定位,只做渲染器,要把渲染功能做到最强。而这样的定位,则会让Pixi.js成为其他引擎的渲染内核。你经常能看到一些游戏引擎,或者产品都基于Pixi.js而开发。

最求极致的渲染性能是Pixi.js的首要任务,为了让Pixi.js更加易于使用,作者在API设计上更加参考非常成熟的2D渲染架构 —— Flash,并且提供的API也尽量参考了ActionScript。

例如创建一个显示对象,在Pixi.js中被封装为PIXI.Sprite。如果需要显示图像,借助PIXI.PIXI.Texture纹理进行渲染数据填充。最终设置显示对象的坐标,代码看起来就像下面这样。

Pixi.js中的显示架构完全参考Flash设计,所有显示对象组合为一个树状数据结构,但内部已针对WebGL渲染方式进行过优化,上层使用起来和Flash并无太大差别。

功能

游戏引擎中的功能,我们可以细分非常多分类,一篇文章无法讲解所有分类细节讲解明白。我将所有功能做了一个二级分类,方便分析。

Phaser

定位

刻意将Pixi.js放在前面分析,因为Phaser本身并没有自己的渲染核心。就像Pixi.js的定位不一样,Phaser的定位是 "Desktop and Mobile HTML5 game framework",中为称之为“桌面与移动端的HTML5游戏框架”。Phaser并不把自己定义为Engine,而是框架。所以,当你看到Phaser的功能设计和它的渲染内核时就不会经验了。

设计理念

因为将自己定位为游戏框架,所以Phaser在游戏功能方面显得相当全面,你能想得到的绝大部分功能Phaser已经替你实现了。在渲染方面,Phaser并没有自己的渲染内核,而是直接引用了Pixi.js。这确实是个明智之举,因为Pixi.js在渲染性能方面非常强悍。前面已经提及编程语言,游戏开发本身逻辑复杂,算法较多,Phaser提供对TypeScript的支持也是非常明知的。

架构方面,Phaser进行非常多的高度封装。就显示部分而言,如果你使用过Pixi.js就是发现,设计思路本身差别不大,但API使用起来则方便很多。Phaser为一准备好了游戏所需要的一切。当我们像创建一个游戏界面时,可以在Phaser初始化时针对不同阶段进行定制。

正向上面这行代码,Phaser为我们定义了preload、create、update等方法,使用时只需要填写callback函数即可。在资源加载时,Phaser会为你调用preload回调。 当画面刷新时,可以调用update回调。

其他方面,信号和插件系统算是Phaser的最大特色了。

功能

Phaser功能众多,但绝大部分应用其他第三方作为实现。

Egret

定位

Egret算是HTML5游戏引擎中的新起之秀,其定位已不单纯为HTML5游戏引擎。官方将其定位为“游戏解决方案”,同时也并未过多提及HTML5。究其原因在于Egret不仅仅提供了一个基于HTML5技术的游戏引擎,更是提供了原生打包工具和众多周边产品,使其成为“解决方案”。

设计理念

这里单独分析Egret Engine这个产品,其语言使用TypeScript,有2D和3D版本。在架构设计上,同Pixi.js一样,参考了Flash成熟的2D架构体系。API方面,也参考了ActionScript。不仅如此,由于TypeScript的缘故,在事件系统中,也仿照ActionScript实现了addEventListener这样的事件注册机制。

内核方面,Egret Engine采用了模块化的设计。这样可以将不同的功能进行解耦。更加有趣的是,Flash中引以为傲的自动脏矩形技术在Egret Engine中也被实现。在canvas模式下,脏矩形会是渲染性能得到提升,比其他引擎更加有优势。

如果你会Flash,那么Egret Engine对你来说不需要过多的学习即可上手。

功能

Egret Engine由于模块化设计的原因,将不同功能放到了不同模块中。这些模块以库的形式提供,下面表中是所有支持模块的总和,但不含平台API部分,例如微信API的封装。

enchant.js

定位

enchant.js并非一个引擎,而是一个框架。同时,enchant.js也不仅仅用于游戏,还可以用于app。

设计理念

鉴于支持游戏开发和APP开发,这个框架必定会顾全一些东西,不能在游戏方面放开手脚。架构设计上,没讲所有的元素全部按照OOP方式设计,内部使用实践驱动,并有效的结合了异步处理。游戏方面则仅仅对动画相关功能做了支持。enchant.js框架提供了一套插件机制,你可以将使用到的功能模块作为插件注入到enchant.js框架中。

enchant.js还特意提供了一个在线的图像库,方便开发者免费使用其中的素材。当从游戏效果来看,以小游戏居多。

功能

enchant.js框架自身提供的功能非常有限,如果需要其他功能,必须自己扩展或者寻找响应的插件。

craftyJS

定位

craftyJS将自己定义为针对JavaScript游戏的框架。

设计理念

由于框架的定位,craftyJS在设计上提供了一些系统级别支持,例如将canvas和Dom两种渲染方式封装为同一套API,尽量小的文件体积,实体组件系统,显示对象封装,碰撞检测,事件系统,还有很多功能组件模块。所有的模块都依赖于实体组件系统的设计。

在实际测试中,craftyJS在API上的设计思路也是使用起来最为不舒服的一个。

功能

Turbulenz

定位

Turbulenz引擎实际上是为自己的游戏渠道中的游戏提供的游戏引擎。因为和自身渠道绑定,所以在引擎中提供了很多low level API。借助这些底层API,可以呼叫Turbulenz游戏渠道中的一些系统级别功能。

设计理念

由于Turbulenz引擎更多的为自己设计,更多的提供runtime支持,从严格意义上将,Turbulenz引擎不算是纯正的HTML5游戏引擎。为了满足其自身渠道的需求,Turbulenz引擎力求增加更加完整的功能,同时提高其运行性能。

功能

由于Turbulenz对很多功能做了扩展,同时推出Low Level API和 High Level API。这里不再对其中庞杂的系统进行功能分析,大家如果有兴趣可以到其官网查看。

cocos2d-js

定位

cocos2d-js是喊着Cocos2D-X的金钥匙出身的,它仅仅是Cocos2D-X的一个HTML5实现的分支。

设计理念

cocos2d-js和Cocos2D-X的设计理念相同,你能够看到所有的API以及语法都完全参考Cocos2D-X。国内对于Cocos2D-X已经非常了解,这里就不做过多介绍。

功能

cocos2d-js的功能提供的相当完整,你在游戏中需要的功能几乎都能够找到。

PlayCanvas

定位

PlayCanvas主要用于3D渲染,本文还是以2D讨论为主,对PlayCanvas的分析就不做过多分析。

melonJS

定位

melonJS是一个轻量级的HTML5游戏框架,并且通过插件机制扩展其功能。

设计理念

melonJS在所有的功能设计上都是轻量级的,你可以看到很多功能,并且在此基础之上搭建你自己所需要的功能模块。melonJS对于Tiled Map支持非常好,在兼容性方面也是melonJS关注的重点。

功能

Quintus

定位

Quintus将自己定位为简单好用的JavaScript游戏引擎,同时支持移动和PC端。

设计理念

Quintus设计为模块化和轻量化,尽量使用简洁友好的JavaScript语法。在JavaScript的API结构设计中,尽量使用标准的OOP模式。Quintus还借助了jQuery,并通过jQuery插件实现事件和一个选择器的语法。语言设计层面上Quintus没有设计限制使用传统的继承,这使得其中得组件模型更加容易被复用。

功能

Quintus自身并不支持WebGL,同时提供的功能也较少,在Github中排名也很靠后。

Hilo

定位

Hilo这个引擎来源于阿里前端团队,从官网的主页上看,这个引擎的定位比较模糊。Hilo作为一个跨终端的互动小游戏解决方案,同时有称综合解决方案。从它的演变来看,Hilo属于阿里前端在实践总总结出来的一套工具库。整体引擎并非最初有计划设计构想。

设计理念

从Hilo支持的特性上看,Hilo的设计思路更加偏向与前端开发者,而非游戏开发者。Hilo提供了多种模块范式的包装版本,实际上在满足不同前端开发者习惯。这些特性完全是前端工程师所偏好的内容,对于游戏来讲,这些内容可能优先级并非最高,作为阿里内部团队的常用引擎,对于阿里来说应该非常合适,应用场景做简单营销互动小游戏足以。

功能

Hilo功能相对比较简单,对于游戏开发来说,缺失功能较多。

工作流

对团队开发来讲,工作流搭建是非常重要的,我个人比较看重这点。如果是小型团队或者个人开发者可能对此需求并不大。当项目规模变大时,一个好的工作流会事半功倍。

因为引擎的功能不同,所以涉及的工具也会有所差异,这里就不再做表对比了。

Three.js

3D并不在本篇文章的讨论范围之内,同时Three.js也并非游戏引擎,不存在游戏开发工作流一说。这里简单介绍一下Three.js所提供的在线编辑器。

Three.js提供的在线编辑器应该是基于Three.js开发的,功能不多,但相当小巧。

Pixi.js

Pixi.js作为一个渲染器,其工具支持也是相当清爽,除了一个程序库之外,没有提供任何工具。

Phaser

Phaser和Pixi.js一样,没有提供任何工具支持,在其官网上只是推荐了两个代码编辑器。还提供了一个简单的在线代码编辑器。

Egret

Egret提供的工具非常多,也复合其解决方案的定位。在Egret整个体系下你可以看到如下工具支撑。

Egret Wing:Egret出品的一个IDE编辑器。在提供代码编辑功能的同时,还内置可视化的UI编辑器。与Egret Engine中的GUI、EUI框架配合使用。

ResDepot:这是个小工具,用来配置游戏资源加载表。如果游戏资源多的话,用这个小工具拖拽一下就完成了。

TextureMerger:一个纹理合并的小工具,功能有点像TexturePacker。

DragonBones Pro:针对Egret中骨骼动画解决方案提供的DragonBones动画编辑器。

Egret Inspector:一个基于Chrome浏览器的插件,可以针对Egret游戏进行调试。

Egret iOS & Android Support:这两个东西可以将你的HTML5游戏打包成原生APP。

还有一些其他的工具,但定位与游戏开发不同,有兴趣可以去它的官网看。

从上面的分析看出,Egret在工作流的支持上做的还是非常完成的,从Wing的代码编写,到ResDepot和TextureMerger的资源整合,再到Inspector调试,和原生打包。游戏开发过程中的每个环节基本都有工具支撑。

enchant.js

enchant.js 没有提供任何工具支撑,在官网中也没有任何相关支持工具的介绍。

craftyJS

craftyJS也没有提供任何工具支撑,仅仅是一个开源代码库。

Turbulenz

Turbulenz在你下载的目录中包含了很多工具,大部分与格式转换相关。所有工具均为命令含小工具,没有提供任何可视化操作软件支持。

cocos2d-js

Cocos2d-js近年来变化很大,但对于JS这个分支的支持却少之又少。前一段时间新出了一个工具叫做Cocos Creator。我没有具体使用过,但看截图仿佛有Unity3D的影子。从介绍中看,应该对游戏支持还是不错的,编辑方面目前还欠缺。

PlayCanvas

PlayCanvas也提供了一个在线编辑器,不过是针对它的3D功能。编辑器看上去和Three.js提供的在线编辑器份很相似。这里直接借用官方文档中的截图给大家看一下。

melonJS

melonJS除了源码库以外,也没有提供任何工具支持。但在其官方主页中,包含几个其他编辑器的连接。比如著名的Tiled地图编辑器等。

Quintus

Quintus没有提供任何工具支撑。

Hilo

Hilo没有提供任何工具支撑。

总结

结果并不出乎意料,对于开源游戏引擎来讲,维护库就是耗费作者很大一部分精力,更何况去制作编辑器之类的软件产品。很多引擎都会依赖一些比较流行的第三方工具,例如Tiled、TexturePacker等等。虽然可以实现功能,但整个工作流搭配起来还是多多少少会有一些问题。只有Egret和Cocos2D-js提供了相关可视化编辑工具。而这两对于工作流的理解则完全不同。从产品中不难看出,Cocos2D-JS更像Unity3D,提供一个大而全的软件给开发者用。Egret则是什么角色用什么工具,将产品按照角色划分,针对不同角色和开发流程中的各个环节进行产品设计。

相对来说,Egret的这种方式使得每个工具更加垂直,能够做的功能也更加深入,不会让工具显得臃肿。而Cocos Creator则力求完整,一个软件解决所有事情。

性能

性能测试上,我只针对2D游戏引擎做了一个渲染压力测试。

测试内容为同屏渲染对象数量相同的情况下进行帧频数据对比,为了保证测试的公平性,我使用同一台电脑,相同版本的Chrome浏览器进行测试,游戏场景尺寸均为800*600,显示的图片也为同一张。每个引擎进行同屏5000、10000、20000个显示对象渲染。

其中craftyjs引擎渲染出现问题,这里不作数据对比。

Quintus引擎不支持WebGL渲染模式,因此这里页不作数据对比。

Phaser渲染内核使用Pixi.js,因此Phaser渲染数据参考Pixi.js结果。

所有引擎编写的代码大致相同,开始做for循环,创建定量显示对象,然后在循环中对每个显示对象做旋转操作。

测试代码如下:

Pixi.js

Egret

enchant.js

Turbulenz

cocos2d-js

melonJS

Hilo

我的电脑配置如下:

最终测试结果

结论

按照上述测试方法,我们可以对引擎性能排名做一个大致排列:

第一名:Pixi.js 和 Turbulenz

第二名:Egret

第三名:Cocos2d-js

第四名:Hilo

第五名:enchant.js

第六名:melonJS

最后放出一张测试时效果图

学习资料

通常情况下,我们都会选择一个资料较全的产品进行学习使用,毕竟使用过程中会遇到各种各样的问题。现在游戏引擎的文档,讨论组等都已经成为了产品标配。下面这个表格就对各个引擎的这些“标配”做一个对比。

从上面对比表格可以看出,绝大部分引擎在文档教程方面做的还是比较深入的,但完成程度不同。大部分都为英文文档,对于国内的开发者来说可能学习起来成本略高。其中两个支持中文的引擎Egret、Hilo均为国人产品,这两款引擎在文档方面,Egret做的相当优秀,开发者可以从它的edn.egret.com中查阅大量中文资料。 结论

在学习难度上,Egret算是最为简单的,无论从完整度还是中文普及度上。

商业应用

这部分对比是在商业产品应用中的占比情况。一个引擎被商业产品应用广泛的情况下,足以证明此引擎具备商业产品使用价值。通俗的讲,别人能用这玩意做出游戏,你也能。所以针对这两方面进行一下粗略的分析。

我对国外的HTML5游戏市场完全不了解,这个市场分析的东西太大,不好做评价。就分析一下国内的,简单看一下到底哪个引擎用的多。

我用了国内比较火的HTML5游戏平台新浪微博作为数据采样基础,一个人实在精力有限,不可能做的完整。由于客户端对游戏地址进行了加密,无法直接获取。所以用了一些调试工具来看游戏网页的标记,以此判断游戏到底使用什么引擎制作。

最终统计结果如下:

一共找了50款游戏,如上面表格。50款引擎,使用纯HTML5开发的6款,使用Egret开发的30款,Cocos2d-js的14款,laya的1款,createjs的1款。

统计结果如下:

不难看出,Egret 和 Cocos2D-js联合瓜分了大部分市场。而Egret占比居然过半,达到58%。看来Egret在国内HTML5游戏市场还是非常强悍的。

总结

  1. Three.js:作为老牌的3D库,它已经有众多案例,在PC多网页3D中是目前不错的选择。
  2. Phaser:文档教程,和案例方面都很不错,功能也算的上丰富。非常适合独立游戏开发和小团队使用。
  3. Pixi.js:作为渲染器,其渲染性能绝对是非常优秀的,游戏功能方面支持很差,适合极客程序员把玩。
  4. Egret:性能不错,在工作流方面支持非常优秀,适应中度和重度HTML5游戏开发,有较多商业项目验证,非常适合商业团队使用。
  5. enchant.js:性能偏差,不太推荐。
  6. craftyJS:文档教程等方面不太完善,很难找到对应技术支持,不推荐。
  7. Turbulenz:性能极佳,但捆绑其自身业务,不太适合国内市场。
  8. cocos2d-js:老牌引擎,其性能在排名中居中,工作流支持相对完整,推荐。
  9. PlayCanvas:重度3D游戏开发引擎,本文不对3D做推荐。
  10. melonJS:性能不理想,不推荐。
  11. Quintus:不支持WebGL模式,性能较差,不推荐。
  12. Hilo:阿里前端团队作品,偏向于前端开发工程师,与游戏专业开发距离较大,推荐做HTML5营销小交互的使用。
  • 我的微信
  • 这是我的微信扫一扫
  • weinxin
  • 我的微信公众号
  • 我的微信公众号扫一扫
  • weinxin
沉默的螺旋

发表评论

:?: :razz: :sad: :evil: :!: :smile: :oops: :grin: :eek: :shock: :???: :cool: :lol: :mad: :twisted: :roll: :wink: :idea: :arrow: :neutral: :cry: :mrgreen: