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以下我以“大型3D、大型2D、中小型2D和微型2D”来划分，尽可能减少”纠结“感。
因为引擎的选择一向做不到“以偏概全”，他们各有所长，应选择自己适合的。
尤其是差异化这么明显的两个引擎。
一、3D游戏（包含2.5D）
只能：Unity3D
作品：职业棒球、星际陆战队等
分布：欧美国家用Unity3D的较多。商业化引擎中，3D游戏占比最高
原因：
就像@朱云所说。Cocos2d-x目前还不支持3D。相比而言，U3D就是你唯一的选择了。
二、大型2D游戏（可以指安装包上百兆的）
推荐：Unity3D
作品：捣蛋猪、冰雪奇缘、天天飞车、绝代双骄等
分布：欧美国家用Unity3D的较多，国内用Cocos2D-X的多
原因：
1、游戏这东西，就是要跟“直觉”打交道的
我的想法有点极端，我感觉在游戏世界里，代码似乎更像是“妥协”的产物。
如果能做到“所见即所玩”，那真的是一个非常惬意的事。到时候，或许一个8岁小孩就能独立自主的开发一款游戏。
而这一点，Unity3D的王者地位，当之无愧！
2、Unity3D提供了超赞的设计工具，让你感觉像是在用3DMax和Flash来做游戏
3、适合大型团队，美工、动画更容易上手
U3D可以让美工、动画、码农在同一个平台上各司其职。这点从目前来看，Cocos2D-X望尘莫及。
三、中小型2D游戏（百兆以内的）
推荐：Cocos2D-X
作品：捕鱼达人、我叫MT、2048等
分布：东亚游戏多出自Cocos2D-X，尤其中国。但大多为小型游戏
原因：
1、Unity3D比Cocos2D-X的APK包要大了近十倍
仅以Android手机为例，同样的一个2D版HelloWorld，两者的安装包大小：
Unity3D：约为9.27M
Cocos2D-x：约为1.67M
解开包后发现，里面除了两个一共占据近12M的SO库（libmono.so和libunity.so），还有一票的DLL文件。其中System.dll、Assembly-CSharp.dll和mscorlib.dll这三个核心文件就占了5M。虽然它们压缩比约为50%，但仅这些文件就占了这么多。心疼啊。
而这，在“寸土寸金”的中小型游戏面前是多么可怕的数字。
2、Cocos2D-X比Unity3D快很多
即使不用测试工具，也可以轻易的发现这一点。
主要因为Unity3D用了Mono架构，它移植自微软的.Net。每次启动都会加载Mono框架和Unity3D引擎，再加载.Net Assembly（一堆DLL文件），这可比Cocos2D-x这种纯C++（包括Lua和JS）实现要慢很多。
3、独立开发者更喜欢“码”游戏
独立开发者大多是“技术达人”（不然怎么开发游戏）。U3D会让他们有“无所适从”感，从而影响了对U3D的灵活运用。对这些人而言，这是赤裸裸的时间成本。在游戏开发中，这点尤为重要。还是Cocos2D-X让他们更感到“亲切”，更有成就感。
也许你会问：“你怎么知道？”
因为我就是搞技术的。
4、中国游戏多出自Cocos2D-X
Cocos2D-X是正宗国产货，又是优秀的开源项目，国外用户群也不少。
也正是因为这个原因，C2D天生就对中国用户很“偏爱”。比如社区，我在上面问了两个问题，基本上当天问当天答，而且非常热心。从这一点我就对C2D产生了不错的好感。
5、Unity3D要收费
对大型2D游戏团队来说或许还不算什么。
初步算一下，Pro要1500$，手游怎么至少也得兼容iOS和Android吧，各自1500$，再加个Team套装，加一块儿，5000$，两万多银子。
Cocos2D-X免费、开源。遇到问题可以研究源码或向社区求救。
四、微型游戏（指争取安装包在1M以内的）
推荐：AndEngine、Cocos2D-iPhone
作品：Flappy Bird、小球快跑、五子棋等
分布：不需要跨平台的超小游戏用的多。
原因：
如果只想在一个平台上开发游戏，无疑上述两种是最好的选择
其中AndEngine开发出来的游戏最小才400多KB，大名鼎鼎的Flappy Bird就是用它做出来的。
另外，iPhone的Cocos2D划到这里似乎不太合适，但仔细想想，现在有更成熟的Cocos2d-x方案，Cocos2D划到微型游戏一列，相信是早晚的事（个人看法，轻拍）。
五、总结
1、Unity3D：如果你需要开发大型游戏，或需要开发3D游戏的，请选这个。
2、Cocos2D-x：如果你开发的是中小型游戏，对安装包大小比较在意的，请选这个。
3、Andengine、Cocos2D-iPhone：如果你只为开发单平台游戏，又非常在意速度和安装包大小，请选这个。
最后。俗话说：没有最好的，只有最适合自己的。我想这句话同样适用于开发游戏。
共勉！