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OK, ich mag mich vielleicht zu wenig damit befasst haben, was der mathematische Unterschied ist... Meine Erfahrung ist die, dass alle Bekannten (5), die mit OpenGL programmieren nicht so sehr die Ahnung von Matrizen und Vektoren haben, wie die DX Programmierer (4), die ich kenne. Liegt vielleicht aber auch an anderen Dingen - war ne gewagte aussage - ich gebs zu!

Android unterstützt C++ (NDK). OpenGL ist immer im Grafiktreiber umgesetzt. Was dort gemacht wird ist eine Schnittstelle zu Java (Java ruft dann die C Funktionen auf).
Dx ist Microsoft only. Wenn du cross plattform willst nimm einfach nur OpenGL. Die UnrealEngine kann auf beiden APIs rendern und abstrahiert den Kram dafür weg (dem Entwickler kann es bis zu einem gewissem Grad egal sein welche API genutzt wird).

Geh mal nicht davon aus dass da allgemein was brauchbares bei rum kommt. Und natürlich haben Klassen einen gewissen Overhead aber das ist in Ordnung. Überleg mal wie stressig es wäre komplett ohne Klassen und vor allem komplett ohne Funktionen auszukommen. Es wäre übrigens immer noch sinnvoll zuerst mit einer fertigen Engine zu arbeiten. Du scheinst weder viel Erfahrung mit C++ zu haben noch zu wissen wie Engines normal aufgebaut sind. Wenn du jetzt schon fragst ob du das ganze in Klassen einteilen möchtest, wo willst du mit der ganzen Sache denn dann anfangen und wie willst du überhaupt voran kommen.

Das wichtigste fürs Rendern sind Zustandswechsel zu vermeiden.
Dazu bietet es ich z.B. an ähnliche Objekte hintereinander zu rendern, so dass z.B. der Shader und Buffer nur einmal gebunden werden müssen. Und/Oder man sortiert nach Textur, Shader, ... um wechsel zu vermeiden.
Allgemein würde ich sagen hilft es möglichst ähnliche Daten immer in einem Rutsch zu verarbeiten.

So grundlegend ist Performance aber tatsächlich erstmal egal, vor allem für Hobbyprojekte. Sie zu dass du verstehst wie man dort hinkommt, dann kannst du immer noch verbessern.
Ohne das entsprechende Verständnis und es einmal ausprobiert zu haben kann man keine Engine designen.

Btw. ist es sinnvoller eine fertige zu nehmen wenn du Spiele schreiben willst. Aber wenn du Spaß daran hast, auch wenn vielleicht nie ein Spiel damit umgesetzt wird, warum nicht. Lernen wirst du auf jeden Fall eine Menge.