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Das Vulkan-API Teil 1

2 Vulkan vs. OpenGL - Zukunft gegen Vergangenheit

Nachdem wir uns im vorigen Kapitel einen ersten Überblick über die Funktionsweise des OpenGL-Nachfolgers verschafft haben, werden wir uns hier mit den Voraussetzungen befassen, unter denen Vulkan [1], [2], [3] seine Vorteile gegenüber dem OpenGL-API voll ausspielen kann. Ohne neue Ansätze hinsichtlich der Szenenberechnung und -darstellung würden wir ansonsten allenfalls von einem geringeren Treiberoverhead profitieren können.

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Haben Sie sich eigentlich schon einmal gefragt, warum wir alle paar Wochen immer wieder die Mitteilung erhalten, dass für unsere Grafikkarte ein neues Treiberupdate verfügbar ist? Wenn ein neues Grafikkartenmodell auf den Markt kommt, dann lässt sich das Release eines neuen Treibers ja durchaus nachvollziehen. Was jedoch die vielen weiteren zwischenzeitlich veröffentlichten Updates und Hotfixes betrifft, so hilft uns selbst ein Blick in die Releaseinformationen nicht wirklich weiter, da er leider viel mehr Fragen aufwirft als Antworten liefert: behebt einige bekannte Treiberbugs behebt mehrere Darstellungsfehler in Spiel X verbessert die Performance in den Spielen Y und Z usw. OpenGL – ein altgedientes Grafik-API stößt an seine GrenzenFrüher oder später wird die kontinuierliche Weiterentwicklung eines Grafik-APIs unvermeidlich an ihre Grenzen stoßen. Möchte man nämlich stets die neuesten Features moderner Grafikhardware und Multi-Core-CPUs unterstützen, wird es eines Tages einmal unmöglich werden, die Abwärtskompatibilität zu den älteren API-Versionen aufrechtzuerhalten. Spätestens dann wird es allerhöchste Zeit für einen Neuanfang. Im Ergebnis stehen uns heute mit Direct3D 12 und Vulkan zwei vollkommen neu entwickelte Grafikschnittstellen zur Verfügung. Ein wenig bedauerlich ist nur, dass sich Microsoft bei der Namensgebung wie üblich mit einer neuen Versionsnummer begnügt hat, obwohl die Unterschiede zwischen Direct3D 11 und Direct3D 12 im Prinzip genauso groß sind wie die zwischen OpenGL und Vulkan. Um besser nachvollziehen zu können, inwieweit sich die Funktionsweise der neuen Vulkan-Schnittstelle von der Funktionsweise älterer Grafik-APIs unterscheidet, sollten wir uns gemäß der Maxime „Lerne aus den Fehlern der Vergangenheit“ zunächst einmal mit den Gründen befassen, warum OpenGL langsam, aber sicher an seine Grenzen stößt.Als in den 90er-Jahren des letzten Jahrtausends die ersten OpenGL-Spezifikationen veröffentlicht wurden, galten Mehrkernprozessoren oder leistungsfähige Grafikkarten noch als reine Zukunftsmusik. Um dem geringen Leistungsvermögen der damaligen Hardware Rechnung zu tragen, wurden sowohl OpenGL als auch Direct3D anfangs als globale Zustandsautomaten entworfen. In der heutigen Zeit ist ein solches Design jedoch nicht länger sinnvoll, denn ein globaler Zustandsautomat lässt sich nur sehr schlecht in eine auf Multi-Threading ausgelegte Anwendung integrieren – es sei denn, man würde den API-Einsatz auf einen einzigen Ren...

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Das Vulkan-API Teil 1

2 Vulkan vs. OpenGL - Zukunft gegen Vergangenheit

Nachdem wir uns im vorigen Kapitel einen ersten Überblick über die Funktionsweise des OpenGL-Nachfolgers verschafft haben, werden wir uns hier mit den Voraussetzungen befassen, unter denen Vulkan [1], [2], [3] seine Vorteile gegenüber dem OpenGL-API voll ausspielen kann. Ohne neue Ansätze hinsichtlich der Szenenberechnung und -darstellung würden wir ansonsten allenfalls von einem geringeren Treiberoverhead profitieren können.

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Haben Sie sich eigentlich schon einmal gefragt, warum wir alle paar Wochen immer wieder die Mitteilung erhalten, dass für unsere Grafikkarte ein neues Treiberupdate verfügbar ist? Wenn ein neues Grafikkartenmodell auf den Markt kommt, dann lässt sich das Release eines neuen Treibers ja durchaus nachvollziehen. Was jedoch die vielen weiteren zwischenzeitlich veröffentlichten Updates und Hotfixes betrifft, so hilft uns selbst ein Blick in die Releaseinformationen nicht wirklich weiter, da er leider viel mehr Fragen aufwirft als Antworten liefert: behebt einige bekannte Treiberbugs behebt mehrere Darstellungsfehler in Spiel X verbessert die Performance in den Spielen Y und Z usw. OpenGL – ein altgedientes Grafik-API stößt an seine GrenzenFrüher oder später wird die kontinuierliche Weiterentwicklung eines Grafik-APIs unvermeidlich an ihre Grenzen stoßen. Möchte man nämlich stets die neuesten Features moderner Grafikhardware und Multi-Core-CPUs unterstützen, wird es eines Tages einmal unmöglich werden, die Abwärtskompatibilität zu den älteren API-Versionen aufrechtzuerhalten. Spätestens dann wird es allerhöchste Zeit für einen Neuanfang. Im Ergebnis stehen uns heute mit Direct3D 12 und Vulkan zwei vollkommen neu entwickelte Grafikschnittstellen zur Verfügung. Ein wenig bedauerlich ist nur, dass sich Microsoft bei der Namensgebung wie üblich mit einer neuen Versionsnummer begnügt hat, obwohl die Unterschiede zwischen Direct3D 11 und Direct3D 12 im Prinzip genauso groß sind wie die zwischen OpenGL und Vulkan. Um besser nachvollziehen zu können, inwieweit sich die Funktionsweise der neuen Vulkan-Schnittstelle von der Funktionsweise älterer Grafik-APIs unterscheidet, sollten wir uns gemäß der Maxime „Lerne aus den Fehlern der Vergangenheit“ zunächst einmal mit den Gründen befassen, warum OpenGL langsam, aber sicher an seine Grenzen stößt.Als in den 90er-Jahren des letzten Jahrtausends die ersten OpenGL-Spezifikationen veröffentlicht wurden, galten Mehrkernprozessoren oder leistungsfähige Grafikkarten noch als reine Zukunftsmusik. Um dem geringen Leistungsvermögen der damaligen Hardware Rechnung zu tragen, wurden sowohl OpenGL als auch Direct3D anfangs als globale Zustandsautomaten entworfen. In der heutigen Zeit ist ein solches Design jedoch nicht länger sinnvoll, denn ein globaler Zustandsautomat lässt sich nur sehr schlecht in eine auf Multi-Threading ausgelegte Anwendung integrieren – es sei denn, man würde den API-Einsatz auf einen einzigen Ren...

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