Vulkan คืออะไรและแตกต่างจาก OpenGL อย่างไร

Khronos Group (ร่างมาตรฐานหลัง OpenGL) เพิ่งประกาศVulkan :

Vulkan เป็น API แบบเปิดรุ่นใหม่สำหรับการเข้าถึงกราฟิกและการคำนวณบน GPU ที่ทันสมัย การออกแบบแบบภาคพื้นซึ่งก่อนหน้านี้เรียกว่า OpenGL Initiative ยุคหน้าให้แอปพลิเคชั่นควบคุมการเร่งความเร็วของ GPU โดยตรงเพื่อประสิทธิภาพและการคาดการณ์สูงสุด

หน้าของพวกเขาค่อนข้างค่อนข้างเป็นตลาด / ศัพท์แสง - หนักเช่นเดียวกับข่าวประชาสัมพันธ์ ... กล่าวง่ายๆว่า Vulkan มีความหมายต่อผู้พัฒนาเกมอย่างไร? (Gabe Newell ถูกอ้างถึงว่าเป็นที่โปรดปรานอย่างยิ่งโดยไม่มีคำอธิบายเพิ่มเติม)

ความสัมพันธ์ของ Vulkan กับ OpenGL คืออะไรกันแน่? ชื่อก่อนหน้านี้ของมันคือ "glNext" (ย่อมาจาก "Next Generation OpenGL Initiative") ทำให้ดูเหมือนเป็นสิ่งทดแทน

อัพเดท: สเปค Vulkan 1.0วางจำหน่ายในวันที่ 16-02-2559

Vulkan เป็น API ใหม่สำหรับกราฟิกที่เร่งความเร็วด้วยฮาร์ดแวร์ (และการคำนวณทั่วไป) ผ่าน GPU ดั้งเดิม OpenGL จะยังคงได้รับการพัฒนาต่อไปเนื่องจากเป็น API ระดับสูงกว่า Vulkan ที่ตั้งใจให้เป็น ในขั้นต้นเรียกว่า "glNext" เราสามารถอนุมานได้ว่า Vulkan นั้นน่าจะจบลงด้วยการเป็น "OpenGL 5" แต่ในที่สุดร่างกายมาตรฐานก็ตัดสินใจว่าชื่อใหม่จะต้องสอดคล้องกับการทำลาย API ที่ค่อนข้างสะอาด กระบวนทัศน์ OpenGL

ข้อได้เปรียบในทางปฏิบัติของ Vulkan สำหรับผู้พัฒนาเกมส่วนใหญ่เกี่ยวกับการควบคุม (เช่นอนุญาตให้มากขึ้นอาจทำให้สามารถเพิ่มประสิทธิภาพได้ดีขึ้นด้วยต้นทุนของการทำงานล่วงหน้ามากขึ้นในส่วนของผู้พัฒนา) โดยเฉพาะ:

• API จะเน้นไปที่การสร้างบัฟเฟอร์คำสั่งแบบอะซิงโครนัสข้ามหลายเธรดและการประมวลผลตามลำดับของบัฟเฟอร์เหล่านั้นไปยังไพพ์ไลน์คำสั่ง สิ่งนี้สะท้อนถึงความเป็นจริงของฮาร์ดแวร์ที่ทันสมัย ซอฟต์แวร์ส่วนใหญ่ที่มีรายละเอียดสูงและ / หรือมีประสิทธิภาพสูงซึ่งสร้างขึ้นบน OpenGL ในปัจจุบันใช้พฤติกรรมแบบนี้ได้ การมี API รองรับตัวเองหมายความว่าผู้พัฒนาไม่จำเป็นต้องติดตั้งและบำรุงรักษาเฟรมเวิร์กนั้นเองหรือพวกเขาสามารถทำได้โดยใช้ความพยายามน้อยลง
• งานการจัดการเธรดและหน่วยความจำนั้นถูกทิ้งไว้ที่แอปพลิเคชั่นไม่ใช่ไดรเวอร์ซึ่งช่วยให้นักพัฒนาเกมสามารถควบคุมพฤติกรรมเหล่านั้นได้มากขึ้น
• การตรวจสอบและการวินิจฉัยชั้นสามารถเปิดใช้งานได้อย่างอิสระช่วยให้ในทฤษฎีเพื่อบูรณาการเครื่องมือที่ดีกว่ากับ API (บางสิ่งบางอย่าง OpenGL ตัวเองได้รับความเดือดร้อนจาก) และปิดการใช้งานของการตรวจสอบมากเกินไปในทางทฤษฎีที่ช่วยให้ " กราฟิกในระดับสาม " เป็นที่ performant มากขึ้น
• ไม่มีความแตกต่างของ API ที่ยากระหว่างรุ่นมือถือและเดสก์ท็อปซึ่งในทางทฤษฎีแล้วจะช่วยลดความยุ่งยากในการย้ายเกมข้ามแพลตฟอร์ม

. Vulkan ของมาก C-เช่น / OpenGL เหมือนในโครงสร้างตื้น (รูปลักษณ์และความรู้สึกของ API โทร ฯลฯ มันเป็น แต่พิมพ์ที่ดีกว่า (ในว่าทุกอย่างไม่เป็นเปลือยintนั้นมี typedefs ที่เกี่ยวข้องและอื่น ๆ )

มันต่ำกว่าระดับ OpenGL มาก หนึ่งสามารถคาดหวังการเพิ่มขึ้นของการตั้งค่าการทำงานและความซับซ้อนระหว่าง OpenGL และ Vulkan ดังที่เห็นในการเปลี่ยน D3D9 เป็น D3D10 ซึ่งเปิดเผยรายละเอียดของการทำงานของอุปกรณ์ GPU กับลูกค้า API การเปลี่ยนผ่านนั้นคล้ายกับ D3D11 ถึง 12 มากกว่าเนื่องจาก D3D12 นั้นเป็น API ที่คล้ายกันมากกับ Vulkan ความสามารถที่ชาญฉลาด

เพื่ออธิบายรายละเอียดเกี่ยวกับอนาคตของ OpenGL:

OpenGL อาจให้ประสิทธิภาพเทียบเคียงกับ Vulkan ในการเรียกสายต่อวินาที แต่ยังรวมถึงค่าใช้จ่ายทั่วไปของไดรเวอร์:

• ส่วนขยาย OpenGL ล่าสุดที่จริงแล้วลบค่าใช้จ่ายของไดรเวอร์จำนวนมากโดยทำทุกอย่างที่ไม่มีสิ่งใด (เช่นARB_direct_state_access(หลัก 4.5) ARB_bindless_texture,, ... )
• ด้วยการแม็พแบบถาวร ( ARB_buffer_storageแกนกลางใน 4.4) หน่วยความจำบัฟเฟอร์สามารถเข้าถึงได้โดยตรงจาก CPU ดังนั้นการซิงโครไนซ์กับ GPU ก็ชัดเจนเช่นเดียวกับ Vulkan
• ส่วนขยายในอนาคตเช่นNV_command_list(ดูงานนำเสนอ Siggraph Asia 2014 ของ Tristan Lorach ) มีแนวโน้มที่จะมอบให้กับ OpenGL เช่นเดียวกับ "GPU ขั้นตอนการให้อาหาร" กับ Vulkan

Khronos เพิ่งประกาศเปิดตัว Vulkan API ใหม่ทั้งหมดซึ่งจะเสริม (และในบางกรณีแทนที่) OpenGL และ OpenGL ES Vulkan เป็น API ค่าใช้จ่ายต่ำที่ออกแบบมาเพื่อนำรหัส“ ใกล้กับโลหะ” เพิ่มประสิทธิภาพและประสิทธิภาพ มันขึ้นอยู่กับ Mantle API ของ AMD และข้อมูลจำเพาะขั้นสุดท้ายคาดว่าจะมีในปลายปีนี้

ในบทความนี้ - ภาพรวมโดยย่อของ Vulkan API - Toptal Technical Editor Nermin Hajdarbegovic อธิบายว่าทำไม Vulkan อาจเป็นเรื่องใหญ่ในระยะยาว อาจใช้เวลาสักครู่ แต่ API ข้ามแพลตฟอร์มนี้สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพ 3D ในอุปกรณ์บางประเภทได้อย่างมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งโปรเซสเซอร์แอปพลิเคชั่นมัลติคอร์ที่ใช้ในสมาร์ทโฟนและแท็บเล็ตหลายพันล้านเครื่อง