了解Vulkan：一种高效的3D图形渲染API
Vulkan是一个3D图形渲染API，它是一种高效、灵活且跨平台的方案，可以在Windows、Linux、Android和其他操作系统上运行。今天，我们将了解 Vulkan 能够对游戏、VR/AR、CAD和其他许多应用程序是如此重要的原因。
Vulkan的起源和介绍
Vulkan最早于2016年2月发布，是由Khronos Group开发的一种3D图形渲染API。它被设计用于替换OpenGL，以提供更好的性能和可编程性。与OpenGL不同，Vulkan使用显式命令缓冲区（command buffers）而不是隐式状态机。 在Vulkan中，应用程序必须显式指定资源和状态，这使得程序更容易跨平台移植（因为每个平台的状态指定方式不同），并且可以实现更高的性能。使用Vulkan，开发者可以更好地控制计算机的GPU，并从中受益，从而提供更逼真、更高效率的3D图形效果。 Vulkan的优势不仅在于提供了出色的性能，还能支持更广泛的图形硬件，并提供更高质量的视觉效果。
为什么Vulkan的性能如此优秀
Vulkan的性能比OpenGL更好的原因之一是其深度优化的设计。 Vulkan使用了命令缓冲区（command buffers）和关键帧渲染（draw call frustum）来实现硬件的最大利用率。 在Vulkan中，命令缓冲区的实现使游戏引擎能够将命令发送到GPU，而不会对CPU造成过高的负担。这减少了其他可能出现瓶颈的操作（例如CPU-GPU一致性）的影响。 此外，Vulkan还支持异步计算，它可以更好地利用GPU的多线程性能。 这是因为Vulkan能够更轻松地计算图形命令、物理模拟和其他操作相互分离，同时还能执行照明、纹理和其他局部任务。 这些从设计层面上的优势，让Vulkan能够在使用相同硬件的情况下，对比使用OpenGL能够提供更快的速度和更高的帧率。
Vulkan在开发中的应用
Vulkan最初是为游戏开发而设计的， 但随着时间的推移，它逐渐扩展到了其他领域。例如VR / AR应用、CAD渲染等开发领域都可以使用Vulkan。 在2018年，Android首次将Vulkan列为在API级别上要求使用的推荐图形API之一。这也表明在VR / AR 中已经越来越多地使用Vulkan。 在电子游戏开发中，Vulkan提供了更加可编程的API，从而可以更好地完成开发人员的意图，并且还提供了更高品质的视觉效果。例如，在战场场景中，开发者可以在更接近逼真的水、玻璃和反射效果中完美地呈现出他们想要的质感。 总之， Vukan的诞生为开发人员带来了一种赋能、可编程的API，同时也提供了超高性能，这对于3D渲染的各种应用程序来说非常重要。通过精心的设计和使用，Vulkan能够提供许多无法匹敌的优势，并且正在被开发者们广泛使用。未来，我们相信Vulkan会继续发挥其独特的优势，成为重要的3D图形渲染API之一。
