由 Demi 于 星期五, 2018-10-12 13:51 发表

作者：Lukasz Furmaniak

曾经，当你打算开发一款带有复杂图形技术的移动App时，大多数情况下你会立即想到OpenGL ES。在本篇文章中我们将讨论Vulkan带来的好处，以及为什么你真的应该考虑使用下一代图形技术API。

2016年正式发布的Vulkan是OpenGL ES™的继任者，Khronos Group有效回应了其他竞争API，比如Direct3D 12、Metal等。它为开发者提供更大的控制权以及更透明的程序设计，从总体上比OpenGL ES具有更大的潜力将性能最大化。然而这确实会以增加复杂性为代价，不可否认的是Vulkan需要付出比OpenGL ES更多的努力才能够有效的使用它。但这并不会阻止你作出改变。当然这种改变类似于从固定功能管线转换为基于着色器管线的设计，但值得记住的是这种变化会带来整个行业的彻底改变。是的，我们要学习的东西还有很多，但是我们在改变之后所获得的灵活性、控制权限和*度都是值得的。

好吧，为什么我们转向Vulkan是如此的重要呢？

首先Vulkan支持Android、Linux、Windows、Tizen、任天堂游戏机、macOS和iOS（借助MoltenVK）等操作系统。我们已经开始看到使用Vulkan开发的游戏在这些平台上运行，比如Wolfenstein II、Roblox和DOTA2等，这个数字只会不断的上升。

为了保持竞争力，可能是时候把OpenGL ES和Vulkan好好的比较一番了。大多数情况下这种转变都是有好处的，除非你缺少改变需要的一些资源——文章后面将会介绍。

Vulkan的好处

最近我们看到发布了很多新的渲染API，不仅仅是Vulkan——比如Direct3D 12和Metal。当涉及到解决驱动开销和完全控制的最佳方法时，这些新API都朝着类似的方向发展。

Vulkan最大的优势之一是它的跨平台特性，这意味着开发人员可以节省大量时间和金钱，因为他们不必区分每个平台下的API学习，只需要关注Vulkan的学习就可以了。

它也被游戏引擎开发者广泛采用，目前使用的最大游戏引擎已经完全支持Vulkan了——比如Unity、UE4和CryEngine等。因此你可以享受Vulkan所带来的好处，而且完全不需要开发自己的引擎来使用它。

Vulkan还提供了批处理功能，这会减少CPU的负荷，实现片上存储的加速，这都得益于API的优先级设计以及对内存分配的细粒度控制。

那么，我怎么知道这是否值得付出努力呢？

Vulkan提供的好处除了上文提到的，它还消除了软件驱动程序判断各种情况的需求，相反开发人员必须明确的进行API调用。

对于将应用程序移植到Vulkan，你可能会有疑虑，有什么能够证明这是值得付出努力的呢？下面我整理了一个列表，其中列出了将应用移植到Vulkan会对你所带来的各种好处。

可以确定：当你的应用是CPU绑定模式时，你会采用多核来提升性能。

Vulkan擅长让大量API调用的CPU绑定型应用运行的更快，这些情况下Vulkan提供的低驱动开销确实很有帮助，如果你想将图形任务并行化处理，那么Vulkan也能帮助你。

可以确定：当在新平台上启动一个新的项目时

采用新平台时通常最好的方法就是使用Vulkan，这是因为对于不同平台的应用优化在其他平台上也是可以的，比如你对移动平台进行了优化，那么你的应用在所有移动平台上都不会有问题，因为他们都非常的相似。结构设计良好且经过优化的Vulkan应用应该能在各种平台上高效运行，而不需特殊的变通方法。当你只关注少数几个平台时，你可以花更多的时间进行优化。在这种情况下切换为Vulkan可以充分利用硬件的性能，这是值得的。由于你可以完全控制与Vulkan的同步，因此可以降低帧速率峰值、连接和抖动。你可以抓住这个机会试一试，情况是肯定的。

可能的情形：对于高度依赖GPU绑定型应用

如果你正在处理一个高度依赖GPU绑定型应用时Vulkan可能会对你有帮助。消除驱动的开销可以降低CPU的使用，进而减少功耗和发热，使得GPU能够以更高的频率运行。

可能的情形：高度依赖CPU绑定型应用由于非API调用的任务而被限制

对于高度依赖CPU的应用程序，它主要受非API调用任务的限制，Vulkan的帮助不会特别大，但它多少会有点儿帮助，CPU会有更多的时间来处理其他任务，但是先优化非API调用的任务可能是个好主意。

可能不会：当你已经完成一个依赖GPU的应用并且进行了高度优化时

如果你的应用已经使用了上一代API进行了大量的优化，比如遵循接近零驱动开销（AZDO）规则，那么此时Vulkan对你来说就没什么用处了。

好吧，Vulkan适合我，下一步是什么呢？

从OpenGL ES迁移到Vulkan时，需要记住的重要一点是采用新发布的更复杂的API时可能会出现一些问题，Vulkan具有一定的冗长特性，学习起来有一定的难度。性能的提升是有代价的，Vulkan需要更多的维护和更高的责任来确保一切能够正常运行。

OpenGL ES的构建方式使得正常运行应用所需的操作被隐藏起来，这些操作如下：
• 资源管理
• 同步处理
• 错误检查和验证
• 预编译着色器

Vulkan则更加的独立，需要代码显式的定义和执行这些操作。也就是说有很多工具和库可以帮助开发人员完成这些方面的工作。

PowerVR是如何支持Vulkan的？

PowerVR为开发人员提供了宝贵的支持，如果你想开发使用Vulkan，看看我们的SDK就知道了。它为大家提供了一个从头构建的框架来支持这个新的API的开发，它提供的帮助手册减少了样板代码并附带全面的文档资料。

我们还提供了对Vulkan循序渐进的介绍文档，命名为HelloAPI，它是一个全面的用户指南，带领你完成三角形渲染所需的完整操作步骤，我们把它放在了GitHub上，同时还有我们的SDK和框架源码。

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原文链接：
https://www.imgtec.com/blog/stuck-on-opengl-es-time-to-move-on-why-vulkan-is-the-future-of-graphics/