glTF：现在和未来

glTF™ 已不再只是一种独立的 3D 格式。它现已被采纳为ISO 国际标准，并成为快速扩张的软件工具、标准和扩展生态系统的核心。

鉴于 glTF 在实现跨不同平台、设备和网络的 3D 体验方面发挥的核心作用，glTF 生态系统需要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、建筑可视化等。

今年，Khronos 3D 格式工作组在将 glTF 开发为可互操作的空间计算格式的路线图上取得了几个重要里程碑，并且正在进行多项扩展开发工作。许多用于空间一致性、改进的材质渲染和一致的渲染保真度的关键扩展现已进入审查草案阶段，可以进行详细审查和初步测试。初始草案阶段还有几个新的扩展，工作组正在寻求方向性意见，以确保规范开发符合社区的需求。我们正在加紧努力，完成工作！

本文将回顾最近的生态系统更新，解释即将发布候选版本的当前规范，并强调社区投入的机会，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 glTF

如今，glTF 被广泛使用，并被引用为许多与 Khronos 合作开发的第三方行业标准的基础 3D 场景格式：

• MPEG使用 glTF 作为 MPEG-I 沉浸式媒体体验的场景图。
• glTF 2.0 现在是PDF 中支持的 3D 资产，可在这种广泛采用的文档格式中实现 3D 交互。
• VRM 联盟的开源交互式 3D 头像格式基于 glTF 2.0。
• 开放地理空间联盟的 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，它使用 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 可显示在所有主流的网络浏览器中。

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具移植性的资产格式，但我们仍将继续努力使 glTF 能够在任何需要的地方访问和使用。

iOS Viewer

去年年底，Khronos 发布了一款开源iOS App，用于在 Apple 设备上以 3D 或 AR 形式查看 glTF 文件：“ Khronos glTF Viewer ”。App 用户可以显示预加载的 glTF 示例模型，或从网络下载 GLB 模型并在 App 中以交互方式查看。

在发布时，iOS 查看器支持所有基本 glTF 2.0 功能和精选扩展，包括 Draco 压缩和透明涂层 PBR 扩展。Khronos在 GitHub 上根据 Apache 2.0 许可发布了完整的应用程序源代码。开发人员可以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。

USD 互操作性

在Metaverse 标准论坛中，Khronos 正致力于与OpenUSD 联盟(AOUSD) 和学院软件基金会(ASWF) 直接合作，以推进 glTF 和 USD 生态系统之间的合作。这种合作将使人们更容易将以 USD 编写的资产提炼成 glTF，并使用 USD 丰富的编写功能重新混合现有的 glTF 资产。

glTF PBR 材质更新

3D 格式工作组及其基于物理的渲染 (PBR) 子组致力于改进工作流程，以制作逼真、可重复使用的 3D 对象。glTF 的 PBR 着色器扩展提供了一种艺术家友好且直观的方法来准确呈现各种材质。PBR 的驱动力在于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。子组还在简化 glTF PBR 和 MaterialX 之间的映射方面取得了巨大进展。

新的 glTF PBR 扩展

2024 年 4 月，Khronos 批准了KHR_materials_dispersion，当光线穿过相对透明的体积时，它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，此扩展允许艺术家实现棱镜效果。

PBR 小组目前正在开发两个新的 PBR 扩展，计划于 2025 年发布：

• 漫反射
  • 开发阶段：审阅草案
  • KHR_materials_diffuse_transmission是金属粗糙度材质的新扩展，可添加半透明效果，适用于树叶或纸张等薄材质。此扩展还可与 KHR_materials_volume 结合使用，使光线透过蜡烛等体积材质。
• 次表面散射
  • 开发阶段：初稿
  • KHR_materials_subsurface将会把 KHR_materials_volume 的次表面散射参数提取到其自己的扩展中，让艺术家能够独立控制散射和吸收。

glTF PBR/MaterialX 互操作性

MaterialX是 Academy Software Foundation 推出的一项开放标准，用于呈现视觉丰富的材质。自 2022 年起，封装了 glTF PBR 材质的 MaterialX 节点已投入使用。2025 年，工作组计划使用所有已批准的 glTF PBR 扩展功能更新 MaterialX glTF 节点。明年，Khronos 还计划将类似 MaterialX 的程序纹理作为 glTF 渲染的输入，以增加可定制性、减少资产规模并支持 glTF、MaterialX 和 USD 生态系统之间更轻松的交换。

视觉一致性

实现跨不同平台和引擎的视觉一致性是 3D 内容开发面临的重大挑战。除了 glTF PBR 标准化的稳步推进外，Khronos 还提供了一套工具来验证和预览资产，使艺术家能够一次构建资产并在任何地方一致地显示它。

渲染保真网站

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 Web 渲染器的并排比较，让内容开发者和品牌能够深入了解他们的资产在每个引擎中的表现。Khronos 已接管该项目的管理工作，该项目最初由 Google 的 <model-viewer> 团队创建，并将很快添加更多渲染器和改进的检查网站。

PBR 中性色调映射器

逼真的色彩呈现在电子商务或任何将 3D 资源与照片并排显示的情况下都至关重要。今年春天，Khronos 批准了Khronos PBR 中性色调映射器，它是胶片色调映射器的替代品，可以在灰度照明下在最终渲染中实现精确的 1：1 色彩呈现，在阳光等彩色光下实现客观的色彩呈现。使用这种色调映射器，内容创建者可以在纹理文件中验证 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完全匹配。Khronos PBR 中性色调映射器已经得到了 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。

下一步：空间计算、交互性等等

今年，Khronos 在 glTF 的演进方面取得了重大进展，使其可用于沉浸式空间计算应用。一系列新的扩展计划于 2024 年和 2025 年发布，它们将标准化 3D 资产的物理、交互性和音频元数据，使内容创建者能够在多个交互式场景中重复使用资产。与此同时，工作组正在定义标准，以简化从多个外部参考创建复杂场景的过程。

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glTF 生态系统正在迅速而显著地发展。感兴趣的开发者和内容创建者可以查看当前的glTF 扩展路线图

作者：Alexey Medvedev，Meta AR 技术主管、Khronos 3D 格式工作组主席
原文：https://www.khronos.org/blog/gltf-now-and-next