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跨平台的3D圖形與電腦程式介面 来自维基百科,自由的百科全书
Vulkan是一個低開銷、跨平台的二維、三維圖形與計算的應用程式接口(API),[11]最早由科納斯組織在2015年遊戲開發者大會(GDC)上發表。[12][13]與OpenGL類似,Vulkan針對全平台即時3D圖形程式(如電子遊戲和交互媒體)而設計,並提供高效能與更均衡的CPU與GPU占用,這也是Direct3D 12和AMD的Mantle的目標。與Direct3D(12版之前)和OpenGL的其他主要區別是,Vulkan是一個底層API,而且能執行並行任務。除此之外,Vulkan還能更好地分配多個CPU核心的使用。[14]
科納斯最先把Vulkan API稱為「次世代OpenGL行動」(next generation OpenGL initiative)或「glNext」,但在正式宣佈Vulkan之後這些名字就沒有再使用了。[15]Vulkan基於Mantle構建,AMD將其Mantle API捐贈給科納斯組織,給予該組織開發底層API的基礎,使其像OpenGL一樣成為行業標準。[3][10][16][17][18][19][20]
Vulkan旨在提供更低的CPU開銷與更直接的GPU控制,其理念大致與Direct3D 12和Mantle類似。[21]
以下是Vulkan相對於上一代API的優勢:[22]
英偉達在2016年時指出,由於OpenGL的複雜度和維護難度比Vulkan低很多,在多數情況下也能提供理想的整體性能,現階段OpenGL仍是個很好的選擇。[27] AMD表示, Vulkan支援Close-To-Metal控制的獨特能力可加快跨 Windows和 Linux的效能並且提高影像品質。現今無其他圖形 API 提供如此強大的作業系統相容性、成像功能和硬體效率組合[28] 。 例如,CPU中包含的集成GPU可與高端專用GPU結合使用,以略微提高性能。
科納斯在SIGGRAPH2016上宣布Vulkan將支持自動多GPU功能,類似於Direct3D 12所提供的功能[29] ,顯示驅動程序不再需要處理多個GPU的使用,相反,兩個或更多完全不同的GPU之間可以智能地分配工作負載[30]。
科納斯於2018年3月7日發布了Vulkan 1.1[31] 。它擴展了幾個核心功能,包括子集操作,例如多視圖、設備組、高級渲染和編輯操作程序跨流程API交互操作。這些核心功能還包括16位內存獲取高級計算,HLSL內存分佈支持,視頻流的顯示,處理和編程,通過許多視頻編輯解碼器生成的YCbcRr顏色格式化紋理的直接抽樣。同時,它還帶來了與DirectX 12的更好兼容性,顯式支持多GPU,光線跟蹤支持[32][33],為下一代GPU奠定了基礎。[34]
2020年1月15日,科納斯組織發布了Vulkan 1.2,將23個已經通過驗證的擴展集成到基本Vulkan標準中[35],大部份用來幫助提升Vulkan與其他圖形API之間的兼容層性能。
2022年1月25日,科納斯組織發布了Vulkan 1.3。[36] 這次更新將另外23個常用的成熟的Vulkan擴展集成到基本的Vulkan標準中。
科納斯在SIGGRAPH 2016上宣布,Vulkan將提供類似於Direct3D 12的多卡互聯功能。[37]通過Vulkan,不同型號的顯卡也能協同工作,而無需NVIDIA SLI或AMD Crossfire的支持。Vulkan多卡互聯功能允許API在多個不同的顯卡之間智能分配負載,例如,CPU上的集成顯卡與高端獨立顯卡協同工作,能夠略微提升顯示性能。[38]
2014年6月,科納斯組織開始了「次世代OpenGL」圖形API的計劃,並在Valve公司舉行項目啟動會議。[41]在SIGGRAPH 2014上,項目公之於世。[10]2015年2月19日,Vulkan的商標在美國專利及商標局提交。[42]
2015年早些時候,LunarG(由Valve資助)開發並展示了一款支持Vulkan API的Intel HD Graphics 4000系列Linux驅動程序,不過當時的Mesa開源驅動並不完全兼容OpenGL 4.0。[43][44]
Vulkan視窗系統接口(Window System Interface,WSI)的作用類似於OpenGL ES的EGL。[72]EGL能使OpenGL ES程序跟原生視窗系統相通,並控制上下文管理、緩衝器綁定與渲染同步等。
初版Vulkan規範指出,Vulkan能在支持OpenGL ES 3.1或OpenGL 4.x及更高版本的顯卡上運行。[73]但Vulkan API本身依賴於新版顯卡驅動程序,而且並非所有符合Vulkan規範的顯卡都能收到廠商提供的驅動程序更新。
2016年8月22日,Google發布的Android Nougat(Android 7.x)提供對Vulkan的支持。[74]
蘋果公司沒有對iOS和macOS提供官方Vulkan支持,而Molten公司開發的MoltenVK運行於蘋果Metal API,提供Vulkan第三方支持。[23]
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