Ar katru jauno grafisko karšu paaudzi mēs redzam, kā spēļu izstrādātāji pārspēj grafiskās uzticamības robežas un tuvojas fotoreālismam. Neskatoties uz visu kredītaparatūru par grafisko tehnoloģiju sasniegumiem, neviens no līdz šim redzētajiem nebūtu bijis iespējams bez tikpat novatoriskiem programmatūras uzlabojumiem. Un, iespējams, vissvarīgākais šīs paaudzes programmatūras uzlabojums ir Vulkan 1 izlaišana.0 specifikācija.

Kas ir Vulkan?

"Vulkan ir jaunās paaudzes grafikas un skaitļošanas API, kas nodrošina augstas efektivitātes starpplatformu piekļuvi moderniem GPU, kurus izmanto visdažādākajās ierīcēs, sākot no personālajiem datoriem un konsolēm, beidzot ar mobilajiem tālruņiem un iegultajām platformām," šo jauno API apraksta tā galvenais izstrādātājs, bezpeļņas tehnoloģiju konsorcijs Khronos Group savā oficiālajā tīmekļa vietnē.

Khronos grupa pirmo reizi paziņoja par Vulkan Spēļu izstrādātāju konferencē 2015. gadā, bet tehnoloģiskais pamats, uz kura atrodas Vulkan, datēts ar 2013. gadu, kad AMD sadarbībā ar DICE sākotnēji izstrādāja Mantle, zemu pieskaitāmo renderēšanas API, kas domāts 3D videospēlēm, un ziedoja. Khronos grupai uzsākt Vulkana attīstību.

Vulkan bieži tiek saukts par “OpenGL garīgo pēcteci”, kaut arī tā filozofija ir ļoti atšķirīga. OpenGL un citas vecākas grafikas API tika izstrādātas tālajā laikā, kad fotoreālisms vēl bija tāls sapnis, un viena kodola procesori un GPU pārstāvēja tehnoloģiju līderi. Uzlabojoties aparatūrai, OpenGL un tā ekvivalenti ir daudzkārt pagarināti, ļaujot tiem darboties ar modernu aparatūru, kā arī ar aparatūru, kas tagad ir faktiski novecojusi.

“Šīs pieejas izmaksas ir tādas, ka mūsdienu GPU darbību API ir tik ļoti abstrahējusi, ka lietojumprogrammai un draiverim ir grūti zināt otra vajadzības. Rezultāts ir neprognozējams lietojumprogrammas veiktspēja un ievērojama draivera sarežģītība, jo katrs pārdevējs izmanto dažādas draivera optimizācijas, lai programmatūra darbotos ātri, ”skaidro Samsung.

Pēc Roberta Halloka, AMD globālā tehniskā mārketinga daļas vadītāja teiktā, uzņēmums vēlējās panākt, lai OpenGL - augsta līmeņa, daudzvalodu, starpplatformu lietojumprogrammu programmēšanas saskarne 2D un 3D grafikas atveidei tiktu izmantota zemā pieskaitāmā pieeja. Kā “nepārprotama API” Vulkan novērš nepieciešamību pēc sarežģītiem draiveriem un pārraida vadību programmatūras izstrādātāju un viņu radīto lietojumprogrammu un spēļu rokās. Tas savukārt nozīmē labāku grafiku, labākas spēles un īsāku izstrādes laiku.

Kā tas darbojas?

Atšķirībā no vecākām API, piemēram, DirectX 11 un iepriekšminētā OpenGL, kas automatizē atmiņas piešķiršanu, 3D komandu bufera izveidi un citus procesorus GPU, Vulkan programmatūras izstrādātājus daudz tuvina kailajai aparatūrai, dodot viņiem lielāku kontroli pār veiktspēju, efektivitāti, programmatūras produktu iespējas un iespējas.

Halloks sacīja, ka izstrādātāji “ļoti, ļoti vēlējās kontrolēt”, un tieši to Vulkan nodrošina: vadība un precizitāte. Tā kā Vulkan ir paredzēts pašreizējās grafikas aparatūras atbalstam, tas labāk izmanto daudzkodolu GPU un samazina procesora vājās vietas. Un atšķirībā no DirectX 12, par kuru Microsoft paziņoja GDC 2014. gadā, Vulkan ir platformas agnostiķis, kas nozīmē, ka tas var darboties uz visu, sākot no personālajiem datoriem līdz konsolēm un beidzot ar viedtālruņiem, neatkarīgi no operētājsistēmas.

Ko tas nozīmē Linux lietotājiem?

Līdz Vulkana ierašanās spēlēm, kuras varēja baudīt Linux lietotāji, bija diezgan maz, jo lielākā daļa spēļu izstrādātāju paļāvās uz DirectX, kas nav pieejams Linux. Pateicoties Vulkanam, Linux pieejamo AAA spēļu skaits strauji pieaug, un tādi Linux atvasinājumi kā Valve Corporation SteamOS, Debian balstīta Linux operētājsistēma, ir kļuvusi par reālām alternatīvām tradicionālajām konsolēm, piemēram, Xbox vai PlayStation.

Lai baudītu Vulkan operētājsistēmā Linux, ir nepieciešama grafikas karte, kas atbalsta šo jauno API, kā arī ir jābūt instalētiem un pareizi konfigurētiem jaunākajiem grafikas draiveriem. Pašlaik Steam nodrošina visērtāko veidu, kā izmēģināt Vulkan balstītas spēles, piemēram, The Talos Principle, Doom, Mad Max vai Wolfenstein II: The New Colossus.

Saskaņā ar Phoronix testiem, Vulkan ļauj mazāku CPU izmantošanu nekā OpenGL visā Intel Coffeelake procesoros no zemas klases līdz augstākās klases, kā arī AMD Ryzen procesoriem. Zemāks procesora izmantojums un atbalsts Linux nozīmē, ka uz budžetu orientēti spēlētāji var ietaupīt ievērojamu naudas summu, pērkot lētāku procesoru un nemaksājot par Windows licenci.

Ko Vulkan nozīmē spēļu ekosistēmai?

“Augstākās klases lietojumprogrammu izstrādātājiem, kuri tērē vairāk laika programmatūras optimizēšanai pārnesamības un veiktspējas nodrošināšanai, nekā pamata satura radīšanai, Vulkan vajadzētu samazināt kopējo izstrādes laiku un uzlabot klientu pieredzi. Pārvietojot lielāku kontroli uz lietojumprogrammu, Vulkan samazina kopējo CPU veicamā darba apjomu un ļauj lietojumprogrammu izstrādātājiem labāk kontrolēt, kā šis darbs notiek, ”norāda Samsung.

Pēdējā laikā daudz ir runāts par pieaugošajām spēļu izstrādes izmaksām un dažādiem veidiem, kā izdevēji cenšas tās kompensēt, piemēram, pievienojot priekšpasūtīšanas prēmijas un mikrotransakcijas. Kaut arī Vulkan vien ir gandrīz nepietiekams, lai atgūtu attīstības izmaksu pieaugumu, tas varētu ļaut indie izstrādātājiem sniegt mums vairāk AAA pieredzi bez AAA cenām, piemēram, kritiķu novērtēto kinematogrāfisko psiholoģisko šausmu darbības piedzīvojumu Hellblade: Senua upuris.

Lielāka vadības pakāpe, ko Vulkan nodrošina izstrādātājiem par grafikas apstrādi, padara to lieliski piemērotu virtuālajai realitātei, kur zems latentums un augsts kadru ātrums ir kritiski svarīgi, lai sasniegtu iegremdēšanu, nejūtoties fiziski slikti. Faktiski Khronos grupa ir pievienojusi Vulkan Multi-GPU un virtuālās realitātes atbalstu Vulkan API šī gada sākumā, veicot vienu papildu soli pretī 16 000 x 16 000 pikseļiem uz aci ar ātrumu 200 kadri sekundē, ko daudzi uzskata par virtuālā gala mērķi realitāte.

Secinājums

Vulcan ir milzīgs solis uz priekšu Linux lietotājiem, kurus interesē datorspēles, un tas ir arī milzīgs solis uz priekšu visai spēļu ekosistēmai, ļaujot spēļu izstrādātājiem īsākā laikā izveidot labāk optimizētas spēles. Vislabākais ir tas, ka jūs varat izmēģināt Vulcan tieši tagad - viss, kas jums nepieciešams, ir Steam un Vulcan gatava grafiskā karte.