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Siggraph 2015: 3D-Schnittstelle Vulkan mit Feature-Level wie DirectX 12 kommt 2015

Die 3D-Schnittstelle Vulkan soll noch in diesem Jahr fertig werden. Ähnlich wie DirectX 12 unterteilt es Grafik-Hardware nach Funktionsniveaus.

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Vulkan-Logo

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Vulkan wurde als Nachfolger der 3D-Schnittstelle OpenGL im März 2015 auf der Game Developers Conference angekündigt. Fertig spezifiziert ist Vulkan aber noch nicht, wie Khronos auf der derzeit in Los Angeles stattfindenden Grafik-Messe Siggraph bekannt gab. Allerdings liege man im Zeitplan und beabsichtige, die endgültigen Spezifikationen noch in diesem Jahr fertig zu haben.

Frühe Vulkan-API-Demo vom März 2015.

(Bild: c't)

Vulkan soll sowohl auf Desktop- als auch Mobil-Hardware laufen. Ein Vulkan ES oder Vulkan Desktop wird es laut Khronos nicht geben, wohl aber Funktionsniveaus, die denen von Direct3D (11_0, 11_1, 11_2 usw.) ähneln. Dadurch will Khronos gewährleisten, dass Vulkan auf so viel (Mobil-)Geräten wie möglich lauffähig ist. Dabei fragt die Vulkan-API explizit das Funktionsniveau der Grafikhardware ab; Anwendungen fragen wiederum Vulkan nach dem Funktionsniveau ab und prüfen so, ob deren Mindestvoraussetzung erfüllt ist. Khronos-Präsident Neil Trevett erklärte gegenüber c't, dass die genauen Bezeichnungen der Feature Level noch nicht endgültig feststehen.

Da Vulkan eine plattformunabhängige Schnittstelle ist, läuft es auf Windows- und Linux-Systemen. Khronos erwähnt in den Siggraph-Dokumenten explizit Windows 7 bis 10, Linux, SteamOS, Tizen und Android. Von Mac OS ist allerdings nicht die Rede; zudem taucht Apple nicht auf der Liste der Unterstützer auf – die GPU-beschleunigten Funktionen in der kommenden Version von Mac OS sollen über die Apple-eigene Low-Level-Schnittstelle Metal laufen. Dass Microsoft fehlt, ist hingegen keine Überraschung, ist doch deren Windows-10-exklusive Schnittstelle DirectX 12 eine direkte Vulkan-Konkurrenz. Vulkan soll auf Grafikeinheiten laufen, die mindestens zu OpenGL 4 beziehungsweise OpenGL ES 3.1 kompatibel sind.

Als Vulkan-Unterstützter benennt Khronos konkret: Lucasfilm, Sony, Google, OMG, Qualcomm, Samsung, Pixar, Epic Games, Unity, AMD, Continental, Nvidia, Oculus VR, Valve, Oxide, Intel, ARM, Imagination, Vivante, Broadcom, Mobica, Transgaming, Dassault Systems, Codeplay, Vmware, EA, Blizzard und Mediatek.

Die Grafikfunktionen des Android Extension Packs fließen ins neue OpenGL ES 3.2. Das ermöglicht Desktop-Grafikeffekte auf Mobilgeräten.

Im Unterschied zu Vulkan ist OpenGL ES 3.2 nun fertig. Die neue Version der Mobilschnittstelle bringt integriert alle Funktionen des Android Extension Packs. Mit der passenden Mobil-GPU ermöglicht es Grafikeffekte, wie man sie bisher nur von Gaming-PCs kennt. Dazu gehören Tessellation, Geometry Shaders, die Texturkompression ASTC, Floating Point Render Targets, verbesserte Texture Targets und Blending-Effekte. Außerdem unterstützt OpenGL ES 3.2 Deferred Rendering samt Physically-based Shading, HDR Tone Mapping, Global Illumination and ausgefeilte Rauch- und Partikeleffekte. Khronos zufolge werden aktuelle Android-Geräte OpenGL 3.2 unterstützen, deren GPUs Tessellation und Geometry Shader beherrschen.

Khronos-Präsident und Nvidia-Vice-President Neil Trevett erklärte gegenüber c't, dass Nvidia am heutigen Montag bereits Beta-GL-Extensions und Treiber für OpenGL ES 3.2 für Desktop-Hardware ausliefern werde. Damit lassen sich dann Apps für Mobilgeräte entwickeln, die zu OpenGL ES 3.2 kompatibel sind. Im Zuge der Anpassungen hat Khronos auch die OpenCL-2.0-Spezifikationen aktualisiert. Es handelt sich dabei aber lediglich um kleinere Fehlerkorrekturen und Klarstellungen.

Für das normale OpenGL hat Khronos einige neue Extensions veröffentlicht, etwa für Streamlined Sparse Textures, verbesserte Shader, Multi-Thread Shader Compilation und zum Anpassen der Abtastungspunkte in Einzelpixeln zur Steigerung der Kantenglättungsqualität. (mfi)

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