Vulkan

Целью Vulkan было превзойти другие API, включая его предшественника OpenGL, в части снижения накладных расходов, повышения степени прямого контроля над GPU и уменьшения нагрузки на CPU. Vulkan имеет предполагаемые преимущества:

• OpenGL использует язык высокого уровня для написания шейдеров GLSL. Это вынуждает каждого производителя OpenGL-драйвера реализовывать свой собственный компилятор для GLSL, который работает во время выполнения графического приложения, компилируя шейдерные программы в исполняемый код целевой платформы. Vulkan вместо этого предлагает промежуточный двоичный формат SPIR-V^[en], аналогичный двоичному формату, в который компилируются HLSL-шейдеры на платформе Direct3D. Это снимает бремя с поставщиков драйверов, позволяя компилировать шейдеры на этапе разработки. Также позволяет разработчикам приложений писать шейдеры на других языках, кроме GLSL.
• Кроссплатформенный API поддерживается на мобильных устройствах и высокопроизводительных видеокартах.
• Улучшенная поддержка современных систем, использующих многопоточность.
• Снижение нагрузки на центральный процессор в ситуациях, когда он является недостаточно производительным, что позволяет достичь более высокой пропускной способности для GPU-вычислений и визуализации.
• Серьёзным преимуществом Vulkan перед Direct3D 12 когда-то была возможность запускать современные 3D-игры не только в среде Windows 10, но и на компьютерах под управлением ОС Windows 7 и Windows 8.1^[19][20].

Для упрощения разработки приложений на Vulkan в 2018 году AMD выпустила вспомогательную оболочку V-EZ, которая берёт на себя многие вспомогательные функции при разработке, так что разработчику необязательно сразу разбираться со всеми тонкостями работы Vulkan API^[21][22].

Летом 2014 года Khronos Group начала проект по созданию следующего поколения графического API. В 2014 году на SIGGRAPH проект был публично анонсирован с призывом к участию.

Согласно ведомству США по патентам и товарным знакам, фирменный знак «Vulkan» был зарегистрирован 19 февраля 2015 года^[23].

Vulkan был официально назван и анонсирован на Game Developers Conference 2015, хотя домыслы и слухи вокруг нового API существовали заранее. Один из вариантов названий был «glNext»^[24].

3 марта 2015 года Valve анонсировала Source 2, игровой движок с поддержкой графического API Vulkan^[25][26].

В начале 2015 года LunarG (финансируется Valve) разработан и представлен драйвер Linux для Intel, который позволил Vulkan иметь совместимость с интегрированной графической системой HD 4000 серии, которая, несмотря на открытый драйвер Mesa, не полностью совместима с OpenGL 4.0^[27][28]. Существует ещё возможность^[29] поддержки Ivy Bridge, так как он поддерживает Direct3D 11.

10 августа 2015 года Google объявила о будущей версии Android с поддержкой Vulkan^[30].

18 декабря 2015 года Khronos Group объявила о том, что спецификация версии Vulkan 1.0 практически завершена и будет выпущена, когда будут доступны совместимые драйверы.

16 февраля 2016 года выпущена публичная спецификация версии Vulkan 1.0^[31] и экспериментальные драйверы для видеокарт AMD и Nvidia.

26 февраля 2018 года Khronos в рамках спецификации The Vulkan® Portability Initiative выпустили общедоступную версию Vulkan 1.0 SDK для работы на платформах macOS и iOS^[32].

7 марта 2018 года выпущена публичная спецификация версии Vulkan 1.1^[33].

15 января 2020 года выпущена публичная спецификация версии Vulkan 1.2^[34].

15 января 2020 года Khronos Group объявила что HLSL-компилятор от Microsoft теперь поддерживает трансляцию в SPIR-V^[en]. Теперь HLSL наряду с GLSL официально является языком программирования шейдеров для Vulkan^[35].

17 марта 2020 года была добавлена поддержка трассировки лучей^[36].

22 января 2022 года выпущена публичная спецификация версии Vulkan 1.3^[37].

1 сентября 2022 выпущено расширение VK_EXT_mesh_shader^[38] для поддержки меш шейдеров^[39].

Игры

• The Talos Principle — первая игра от хорватской компании Croteam, использующая данную технологию на практике.^[40]
• Dota 2 — 23 марта 2016 года была добавлена экспериментальная поддержка Vulkan и попала в релиз в мае 2016.^[41]
• Doom — 11 июля 2016 года Id Software выпустили патч для игры Doom (2016), в котором отрисовка графики и расчёт физических взаимодействий были переделаны с OpenGL на Vulkan.^[42][43][44]
• Doom Eternal — изначально использует API Vulkan.
• Rage 2 — изначально использует API Vulkan.
• vkQuake — порт игры Quake на Vulkan выпущен в июле 2016.^[45][46]
  • Официальне переиздание Quake, вышедшее 19 августа 2021 года, использует Vulkan по умолчанию.
• Need for Speed: No Limits, Vainglory и Heroes of Incredible Tales — в июне 2016 года Samsung объявила о поддержке портирования игр с OpenGL ES на Vulkan для смартфона Samsung Galaxy S7.^[47]
• Mad Max (игра, 2015) — 30 марта 2017 года в бета-тест вышла версия игры для Linux, использующая Vulkan.
• Olympus Rising — Поддержка добавлена 20 августа 2016.
• Rust — Поддержка добавлена 13 января 2017.
• Destinations — Поддержка добавлена 22 февраля 2017.
• Wolfenstein II: The New Colossus — Поддержка добавлена 27 октября 2017.^[48]
• Escape from Tarkov — объявлено добавление поддержки в будущем.^[49]
• X4 Foundations — объявлена поддержка Vulkan.^[50]
• Star Citizen — объявлена поддержка Vulkan.^[51]
• No Man's Sky — поддержка добавлена в патче 1.77.
• World War Z — изначально использует API Vulkan.
• Red Dead Redemption 2 — изначально использует API Vulkan. Игра поддерживает два API — Vulkan и DirectX 12, но согласно отзывам игроков и обзорам, производительность при использовании Vulkan выше^[52].
• Detroit: Become Human — изначально использует API Vulkan.
• Tom Clancy’s Rainbow Six Siege и Tom Clancy’s Ghost Recon Breakpoint — 28 января 2020 года была добавлена экспериментальная поддержка API Vulkan
• X-Plane 11 — 3 апреля 2020 года, студия-разработчик игры-авиасимулятора выпустила обновление 11.50, которое включает в себя API Vulkan.
• Path of Exile — 28 мая 2020 года было выпущено обновление 3.10.2 с поддержкой бета-версии отрисовщика на базе Vulkan.^[53]
• Baldur's Gate III — изначально использует API Vulkan. Игра поддерживает два API — Vulkan и DirectX 11.
• War Thunder — поддержка Vulkan была дополнительной к OpenGL, в настоящее время Vulkan по умолчанию используется как минимум в версии клиента для Linux.

• PUBG: New State — мобильная игра с поддержкой графического интерфейса Vulkan и OpenGL ES при выходе (04.11.2021)

• Counter-Strike: Global Offensive — Добавлена поддержка 11 Декабря 2021 года. DXVK (DirectX-Vulkan)

• Brawl Stars — Мобильная кроссплатформенная игра. Поддержка была добавлена 16 Декабря 2021 года. Ранее игра поддерживала OpenGL.
• Team Fortress 2 — 20 апреля 2024 года была добавлена 64-битная версия игры а также поддержку Vulkan^[54]

Игровые движки

• Source 2 — В марте 2015, Valve Corporation анонсировала Source 2, который получил поддержку Vulkan.
• Serious Engine 4 — В феврале 2016, Croteam объявила о поддержке Vulkan в Serious Engine.
• Unreal Engine 4 — В феврале 2016, Epic Games анонсировала Unreal Engine 4 с поддержкой Vulkan.
• Unreal Engine 5 — Поскольку движок — продолжение Unreal Engine 4, в нём уже был Vulkan изначально.
• Torque 3D^[en] — В апреле 2016, разработчики объявили что добавили поддержку Vulkan.
• Quake Engine — В июне 2016 была добавлена поддержка Vulkan.
• id Tech 3 — В мае 2017 была добавлена поддержка Vulkan.
• id Tech 4 — В августе 2017 была добавлена поддержка Vulkan.
• id Tech 6 — В мае 2016 id Software объявили что Doom на движке id Tech 6 будет поддерживать Vulkan.
• id Tech 7 — В июне 2018 id Software анонсировали движок id Tech 7 который работает исключительно на Vulkan.
• Xenko — В июле 2016, была добавлена поддержка Vulkan.
• Unity — Поддержка Vulkan появилась в версии 5.6.
• CryEngine — Поддержка Vulkan появилась в версии 5.4.
• Intrinsic — бесплатный кросс-платформенный игровой движок с открытым исходным кодом, который поддерживает Vulkan.
• Unigine — В апреле 2017, Unigine Corp анонсировала поддержку Vulkan для своего движка Unigine.
• Abyss Engine — В мае 2017, Deep Silver выпустила Galaxy on Fire 3 Manticore на Android с поддержкой Vulkan.
• Banshee 3D — бесплатный кросс-платформенный игровой движок с открытым исходным кодом, который поддерживает Vulkan.
• Godot Engine — Была добавлена поддержка в версии 4.0.^[55]
• Turbo Engine (Leadwerks 5.0) — платный движок, от Leadwerks Technologies.

Библиотеки обёртки

• Anvil — сокращает время на написание рабочего приложения Vulkan с нуля. Часть проекта GPUOpen^[en][56].
• GLOVE — «OpenGL ES Over Vulkan», действует как промежуточный слой между OpenGL ES и Vulkan^[57].
• MoltenVK — позволяет приложениям Vulkan работать поверх Metal^[en] в операционных системах macOS и iOS от Apple^[58].
• V-EZ — «Лёгкий режим» для Vulkan, предназначен для упрощения сложности использования Vulkan. Часть проекта GPUOpen^[59].
• Vulkan-Hpp — обёртка для языка программирования C++^[60].
• Vulkano — обёртка для языка программирования Rust^[61].
• PasVulkan — обёртка для языка программирования Object Pascal^[62].
• NVK — Vulkan API для Node.js, позволяет писать приложений на языках программирования JavaScript и TypeScript^[63].
• DXVK — обертка для использования DirectX 9-11 игр и приложений под Vulkan без необходимости их переписывать
• nGlide — обертка для использования Glide игр и приложений под Vulkan без необходимости их переписывать.
• D9VK — обертка для использования DirectX 9 игр и приложений под Vulkan без необходимости их переписывать.
• D8VK — обертка для использования DirectX 8 игр и приложений под Vulkan без необходимости их переписывать.

Начальная спецификация утверждает, что Vulkan будет работать на оборудовании, которое в настоящее время поддерживает OpenGL ES 3.1 или OpenGL 4.x и выше^[64]. В качестве поддержки Vulkan потребует новых графических драйверов, но это не обязательно означает, что все существующие устройства, которые поддерживают OpenGL ES 3.1 или OpenGL 4.x будут иметь доступные драйверы с поддержкой Vulkan.

• OpenGL — другой графический API от Khronos Group.
• OpenCL — другой API для вычислений от Khronos Group.
• Mantle — низкоуровневый графический и вычислительный API от AMD.
• DirectX — набор API для Windows и Xbox.
• Metal (API)^[en] — низкоуровневый графический и расчётный API для iOS и macOS.
• AMDGPU^[en] — свободный графический драйвер видеокарт AMD для Linux.
• Glide — API для трёхмерной графики, разработанный 3dfx Interactive.

• Селлерс Г. Vulkan. Руководство разработчика = Vulkan. Programming Guide. — ДМК Пресс, 2017. — 394 с. — ISBN 978-5-97060-486-1.