Vulkan3D圖形API

Vulkan是一款面向未來的現(xiàn)代化3D圖形渲染引擎，由經(jīng)典的OpenGL發(fā)展而來。Vulkan SKD包含了開發(fā)所需的各種工具集，下載安裝即可使用，支持使用C++、Python、Rust等多種編程語言開發(fā)，廣泛應(yīng)用與制作動畫，模型，游戲，專業(yè)軟件等。相比其他過度包裝的圖形api，vulkan繼承了opengl的優(yōu)點，甚至做得更好，提供底層系統(tǒng)級的交互，降低CPU與GPU通信延遲，大幅提升產(chǎn)品效率。想要開發(fā)一款圖形質(zhì)量高，不卡頓，效率高的產(chǎn)品，使用vulkan sdk是很好的選擇。

Vulkan SDK安裝

　　打開VulkanSDK-1.2.148.1-Installer.exe

       選擇安裝位置

　　等待安裝

　　安裝完成

　　檢驗Vulkan

　　1.打開Vulkan安裝的路徑>> C:\VulkanSDK\1.2.148.1

　　2.進入bin文件夾>> C:\VulkanSDK\1.2.148.1\Bin

　　3.打開vkcube.exe，如果看到這個畫面說明顯卡支持Vukan

　　特性介紹

　　OpenGL已經(jīng)發(fā)展了25年以上，并不斷滿足行業(yè)需求，但是現(xiàn)已經(jīng)逐漸滿足不了行業(yè)的需要。GPU的可編程性越來越強，越來越多的平臺開始支持加速圖形，計算，視覺和深度學(xué)習。靈活性和可移植性變得很重要。Vulkan logo性能上，OpenGL也不能充分發(fā)揮現(xiàn)代CPU多核多線程的性能優(yōu)勢。為了解決上述問題，行業(yè)對新一代GPU API的提出了更高的要求：

　　Explicit(明確、透明)

　　GPU driver做更少的事情，把更多的控制權(quán)交給開發(fā)者

　　Streamlined(精簡)

　　更快的性能，更低的開銷，更少的延遲

　　Portable(可移植)

　　云端，桌面，游戲主機，移動設(shè)備以及嵌入式設(shè)備

　　Extensible (可擴展)

　　支持新功能的擴展，推動行業(yè)技術(shù)進步

　　以下是Vulkan相對于上一代API的優(yōu)勢：

　　Vulkan API適用于從高性能電腦到移動低功耗設(shè)備的顯卡(OpenGL具有名為OpenGL ES的移動設(shè)備API子集，它仍是支持Vulkan設(shè)備的備選API)。

　　相比于Direct3D 12，Vulkan與前身OpenGL類似，受多種操作系統(tǒng)支持。Vulkan已經(jīng)能在Windows 7、Windows 8、Windows 10、Tizen、Linux與Android上運行(iOS和macOS有第三方支持)。

　　通過批量處理(Batching)減少CPU負載，使CPU可以執(zhí)行更多其他的計算或渲染任務(wù)。

　　在多核心CPU上，Vulkan能對核心與線程進行優(yōu)化。Direct3D 11與OpenGL 4最初為單核心CPU設(shè)計，盡管后來出現(xiàn)了針對多核心CPU優(yōu)化的擴展，不過與Vulkan相比，優(yōu)化仍不是很好。

　　減少了驅(qū)動程序的開銷與維護工作。OpenGL使用高級著色語言GLSL編寫著色器，不同的驅(qū)動在程序運行時需要執(zhí)行自身的GLSL編譯器，將程序的著色器轉(zhuǎn)換為GPU可執(zhí)行的機器代碼。而Vulkan驅(qū)動將著色器語言預(yù)先轉(zhuǎn)化為SPIR-V(Standard Portable Intermediate Representation)的中間二進制格式，其行為類似于Direct3D的HLSL著色器。通過著色器預(yù)編譯，應(yīng)用程序加載速度更快，并且3D場景可以使用更多種著色器。Vulkan驅(qū)動只需對GPU進行優(yōu)化并生成代碼，這使得驅(qū)動程序更容易維護，驅(qū)動程序包更小(GPU供應(yīng)商仍需在驅(qū)動程序中提供OpenGL與OpenCL的支持)。

　　計算與圖形處理的統(tǒng)一管理，因此Vulkan無需與單獨的計算API配合使用。

　　英偉達指出，由于OpenGL的復(fù)雜度和維護難度比Vulkan低很多，在多數(shù)情況下也能提供理想的整體性能，現(xiàn)階段OpenGL仍是個很好的選擇。 AMD表示, Vulkan支持Close-To-Metal控制的獨特能力可加快跨 Windows和 Linux的性能并且提高影像質(zhì)量?，F(xiàn)今無其他圖形 API 提供如此強大的操作系統(tǒng)兼容性、成像功能和硬件效率組合。例如，CPU中包含的集成GPU可與高端專用GPU結(jié)合使用，以略微提高性能。