LayaAir3.0今日公测发布，新特性全面概述

历时两年研发，两个月的封闭测试。

今天，LayaAir3.0版本终于进入了开放性的公测阶段。

在此，我们首先感谢一直以来关注LayaAir引擎以及积极参与封闭测试的开发者们。

下面开始进入正题，介绍LayaAir3.0版本带来的引擎与IDE新特性。

3.0引擎新特性

基于元宇宙在未来的明确性发展趋势，LayaAir 3.0引擎的核心定位是面向泛行业元宇宙大型项目的全平台高性能3D引擎，这也是引擎设计与更新的主要基调。

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可编程的渲染管线设计

LayaAir 3.0引擎在设计上共分为四层，分别是开发者使用的引擎上层、可自由拼装拆卸替换的核心算法模块层、可保障多平台支持的渲染接口层、分别应用于Web与Native的渲染内核层。

其中的核心算法层，经过对引擎的重构，拥有高度的可扩展性和出色的自定义功能。开发者可以基于引擎的核心架构，扩展自己独有的引擎功能，比如脚本系统、组件系统、后期处理系统、渲染命令流系统、合并批次系统等等，来满足各式各样的项目需求。

在这一层里，引擎对渲染核心功能模块解耦，提供可拼接拆装的积木式架构，比如场景管理模块，渲染排序模块，裁剪模块等等。开发者都可以通过接口的形式，使用自己扩展的功能。

同时，引擎也提供了使用命令流功能来收集渲染指令和参数，组成一串渲染指令在渲染流程中插入，从而实现开发者的各种渲染需求。

基于引擎新架构，开发者可以扩展或者替换引擎中核心算法。例如，开发者可以在Native APP版本里，用C++语言的算法去替换掉JS引擎中的算法，这样可以减少因语言级差异导致的Native APP版本性能下降。

在引擎与Native层的数据交互方面，Native层应用共享数据的方式来进行Native层与引擎上层数据的传输，优化语言层之间的数据同步性能。

另外，引擎的渲染底层以及部分对性能消耗较大的核心模块，也直接在Native层进行了实现。不仅进一步提升了Native版本的性能，也为Native层接入更多原生API与平台做好了准备。

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支持WebGPU

在引擎的四层设计里，渲染内核层也是需要重点提及的地方。WebGPU是基于新的图形标准的API、支持CPU多线程、支持通用计算能力，这些都不是当前的WebGL具备的优势。当然，WebGPU当前还处于早期阶段，没有正式发布，也没有全面普及。所以LayaAir 3.0引擎，在Web端，除了面向当下的WebGL图形API，也支持面向未来的WebGPU图形API。在Native APP版本也是对应的，除了OpenGL之外，也支持Vulkan与Metal。

当前还是开发版本，不久后将正式面世

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性能进一步提升

极致性能一直是LayaAir引擎的核心追求，在3.0的性能方面，我们不仅在引擎性能上继续突破，也提供了更多项目性能的优化方式。

首先，是基于BVH的场景架构管理。采用该优化方案后，在随机1000个物体的DEMO中，在裁剪效率方面，普通方案需要调用1000次裁剪，采用2.0引擎的方案，用233次找到八叉树节点，又用了300次找到视锥节点进行裁剪。而3.0引擎的方案，仅用了226次即可找到视锥节点进行裁剪。如下图所示：

除了裁剪，例如LOD、动态物体、ReflectionProbe等等，均可采用该方案进行优化，并且使用该方案，当物体越多时，优化效率的提升会越明显。

另外，3.0引擎强大的Batch系统，为开发者提供Instance合批、顶点合批、以及自定义合批接口。

通过案例实测表明，当游戏处于8万节点，其中4万渲染节点的情况下，通过开启Batch，仍然保持流畅运行。

8万节点4万渲染节点，未开启Batch仅20帧

8万节点4万渲染节点，开启Batch达到53帧

3.0引擎还新增支持了LOD功能，用于减少远处场景的面数、优化渲染节点管理。

LOD未开启，模型面数达到274万

LOD开启后，模型面数减少到176万

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渲染升级

3.0引擎重构了PBR材质，使PBR效果更加符合物理渲染。引擎材质增加了各向异性，细节纹理等更加常用的功能。

3.0引擎的渲染空间，从2.0的Gamma升级为linear，并提供了ACES等颜色空间转换，对接国际流程，效果得以提升。

下图为3.0引擎重构PRB材质流程与线性空间的接入后与2.0引擎的效果对比。

另外，在后期处理模块，3.0引擎正式提供HDR标准ACES空间转换，以及丰富的后期处理管线。引擎提供SSAO，景深，泛光，以及颜色调整等后期处理，开发者也可以更加自身的需求，增加一些自定义的后期处理模块。

例如下图的对比中，开启后期处理后，效果提升明显。

未开启后期处理

已开启后期处理

3.0引擎还引入了自研的烘焙系统，支持直接光和间接光的效果，使用lightmap的方式来引入更细腻的GI效果。

3.0引擎也对反射探针进行了重构，反射探针提供完整的GI参数，开发者可基于项目，调整某个区域的GI效果。

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其它重要的优化升级

除以上介绍的重要新特性之外，引擎还有许多升级与优化重构的地方。这里我们将例举一二：

• 重构资源加载模块，将LayaAir2.0 2D与3D的不同资源加载方法整合，使用通用的资源加载API，让加载更加易用。
• 重构2D时间轴动画，新增支持2D动画状态机，让2D动画更加丰富与易用。
• 重构了脚本事件与自定义脚本相关，2D与3D不再分别继承不同的脚本类。让脚本的使用更易用。
• 重新定义了场景概念，重构2D场景与预制体，以便更好支持2D与3D混合开发。
• 升级了3D多光源，采用集群的方式实现多光源的算法。
• 重构了Shader模块，全新的.shader文件，以及shader蓝图，更便利的shader材质封装系统，使开发者更加方便开发shader。

3.0 IDE新特性

除了引擎功能的重构与升级，引擎的开发工作流也进行了全方位的升级。从3.0引擎版本开始，3D编辑器震撼登场，开启了LayaAir 3D引擎一站式可视化开发的新篇章。

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3D场景编辑模块

LayaAir3.0新增3D场景编辑模块，功能包括了模型导入（FBX、GLTF）、模型与摄像机的基础交互、场景环境设置、烘焙、天空设置等等。满足大型3D场景可视化编辑的全部所需。

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3D材质编辑模块

LayaAir3.0新增3D材质编辑模块，内置了大量常用模型材质着色器的使用与编辑，例如，布林冯、不受光、基于物理渲染、粒子、拖尾、天空盒等材质着色器。同时还支持自定义着色器文件、着色器蓝图文件的使用，以及材质效果预览等等，满足模型材质编辑的全部所需。

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3D蓝图编辑模块

LayaAir3.0新增3D蓝图模块，支持自定义材质的着色器蓝图可视化连线编辑以及着色器蓝图函数，让自定义材质的门槛大幅降低。

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3D粒子编辑模块

LayaAir3.0的3D粒子模块，包括粒子系统、粒子特效组件、粒子材质、粒子效果预览、粒子效果播放控制面板几大部分。涵盖了LayaAir粒子效果可视化编辑的全部所需。

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动画编辑模块

LayaAir3.0升级2D时间轴动画编辑器，增加曲线模式与状态机等。新增3D动画编辑与状态机。满足时间轴动画、属性动画、Shader动画、脚本动画等日常动画编辑所需。

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物理编辑模块

LayaAir3.0升级2D物理编辑相关功能，新增3D物理编辑相关功能。主要包括了2D物理与3D物理的刚体、碰撞体、约束等众多物理组件，满足物理世界的可视化编辑所需。

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UI编辑模块

LayaAir3.0的UI编辑模块，在继承2.0引擎与IDE的核心体验与UI组件的基础上，进行了体验优化，以及更好地支持2D与3D混合开发。

下图是将3D的模型通过RenderTexture的方式，直接设置到2D精灵上的操作流程动图。

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ECS组件系统

LayaAir3.0的ECS组件系统，主要包括2D与3D的引擎内置组件、组件的管理、自定义脚本组件、组件生命周期方法与事件触发方法等。使得可视化实体节点的代码逻辑更加清晰，交互控制更加便捷，去耦合化让代码维护更轻松。

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支持中英双语切换

除了以上的主要编辑模块外，IDE还支持了中英双语切换，并默认使用中文，全面中文界面（包括引擎符号）对中国开发者更加友好。

中文界面下，IDE也允许开发者自由决定是否采用翻译后的引擎符号（引擎组件名称、属性名称等）

即将推出的新功能

LayaAir3.0公测阶段，除了让大家体验新版本功能的尝鲜外，另一个主要目的是邀请广大开发者共同参与到引擎的完善工作，多提宝贵意见与建议，以及积极反馈BUG，早日迎来3.0正式版本。

所以，今天推出的公测版本，仅仅是LayaAir3.0对外走出的第一步，并非是完整功能版本。在正式版本发布前，我们除了BUG的修复外，还将陆续推出：LayaAir 3D UI模块、LayaAir引擎资源商店、LayaAir IDE插件等大块功能，以及一些易用性优化相关的小功能。