dota2为什么会火（DoomDota2极品飞车为什么都用它）

dota2为什么会火（DoomDota2极品飞车为什么都用它）说明▲图1-2　Vulkan支持下的Dota 2游戏场景了解Vulkan的具体知识之前，我们有必要首先了解一下市面上主流的各3D图形应用程序接口。目前各平台下主流的3D图形API有OpenGL、OpenGL ES、DirectX、Metal以及Vulkan，其各自的应用领域及特点如下。Vulkan最早被称为下一代OpenGL，项目名称为GLNext。其设计考虑到了统一各个平台的开发，因此不像OpenGL与OpenGL ES那样，根据硬件性能、供电区分不同版本，而是工作站、PC、移动嵌入式等平台完全一致。这对广大开发人员来说，是一个极大的利好。▲图1-1　原版Dota 2游戏场景

Vulkan是一种跨平台的2D和3D图形应用程序接口，最早由Khronos组织在2015年GDC上发布。其本质上是AMD Mantle的后续版本，继承了前者强大的低开销架构，使开发人员能够方便全面地获取GPU与多核CPU的性能、功能和提升效率。

相比于OpenGL，Vulkan支持深入硬件底层进行控制，并能大幅度降低CPU在高负载绘制任务中的开销。同时其对多核心CPU的支持也更加完善，更加适应当下从高端工作站到PC平台到移动平台的多核战略。

Vulkan因为高性能和低开销而大受欢迎，虽然面市不久，但市面上目前已有不少支持Vulkan的游戏和应用，如《Doom》《Dota2》《极品飞车—无极限》等。

1.1　Vulkan概览

介绍具体的开发技术之前，本节将首先介绍Vulkan的历史传承以及一些技术特点，同时将Vulkan与其他的图形应用程序接口（OpenGL、DirectX、Metal等）进行简要的比较，最后还会介绍一下当下支持Vulkan的游戏，具体内容如下。

1.1.1　Vulkan简介

了解Vulkan的具体知识之前，我们有必要首先了解一下市面上主流的各3D图形应用程序接口。目前各平台下主流的3D图形API有OpenGL、OpenGL ES、DirectX、Metal以及Vulkan，其各自的应用领域及特点如下。

• OpenGL的应用领域较为广泛，支持多种操作系统平台（如Windows、UNIX、Linux、macOS等）。基于其开发的应用可以方便、低成本地在不同操作系统平台之间移植。既可以用于开发游戏，又可以用于开发工业、行业应用。
• OpenGL ES是专门针对移动嵌入式平台而设计的，实际是OpenGL的剪裁版本。去除了OpenGL中许多不必要的特性，优化了对性能、供电受限的移动嵌入式平台的支持。
• DirectX为微软的专有技术，主要用于Windows下游戏的开发，在此领域占有极高的比例。最新的版本为DirectX 12，此版本也是大大优化了对多核CPU的支持，但仅支持Windows 10。
• Metal是Apple的专有技术，仅仅能够在macOS以及iOS下使用，应用的领域相对比较狭窄，目前基于它的应用相对较少。
• Vulkan与OpenGL类似，是跨平台的3D图形应用程序接口，同时支持Windows 7、Windows 8.1、Windows 10、Linux以及Android等平台。

Vulkan最早被称为下一代OpenGL，项目名称为GLNext。其设计考虑到了统一各个平台的开发，因此不像OpenGL与OpenGL ES那样，根据硬件性能、供电区分不同版本，而是工作站、PC、移动嵌入式等平台完全一致。这对广大开发人员来说，是一个极大的利好。

▲图1-1　原版Dota 2游戏场景

▲图1-2　Vulkan支持下的Dota 2游戏场景

说明

通过对比图1-1、图1-2可以看出，在游戏画面方面，Vulkan支持下的Dota 2较原版Dota 2场景更加逼真、细腻。在游戏的实际对比测试中，可以感觉到Vulkan支持下的Dota 2运行更加流畅，并且可以观察到CPU使用率更低，这正体现了Vulkan降低CPU开销的特点。

• 极品飞车

通过对比Dota 2在使用Vulkan前后的场景画面，我们已经观察到了Vulkan在3D图形处理方面的进步。接下来将通过展示Electronic Arts开发的赛车竞技类游戏“极品飞车：无极限”，进一步感受Vulkan的3D图形处理能力，具体情况如图1-3和图1-4所示。

▲图1-3　极品飞车：无极限场景1

▲图1-4　极品飞车：无极限场景2

说明

可以看出上述两幅使用Vulkan API渲染出的“极品飞车：无极限”游戏场景画面光影效果极其逼真，烟雾、运动模糊效果都很真实。

• Dream League Soccer

介绍完上述两款支持Vulkan的游戏Dota 2和极品飞车之后，不得不介绍First Touch开发的体育类游戏——Dream League Soccer。该游戏自发布以来一直广受玩家的好评，现在更是推出了Vulkan版本，其效果分别如图1-5和图1-6所示。

▲图1-5　Dream League Soccer场景1

▲图1-6　Dream League Soccer场景2

通过对上述几款游戏画面的观察，我们可以领略到Vulkan在3D图形处理方面的能力提升。前面的内容中，多次提到Vulkan的一大优势是能够大幅度降低渲染时的CPU开销，这将直接影响游戏运行及画面的流畅度，有关权威组织对Vulkan这方面的测试也不少。

比如早在2016年Bethesda和Nvidia就进行了相关测试，测试结果表明使用DirectX 11在1080P分辨率下运行《毁灭战士4》，平均帧率在55～60之间。之后，使用Vulkan进行同样的渲染工作，整个游戏帧率提升到了震撼的120以上，可见Vulkan在降低CPU开销及图形渲染等方面均效果显著。

本书系统地介绍下一代OpenGL规范Vulkan，揭示了Vulkan的独特性。本书主要内容包括：内存和资源、队列和命令、数据的移动、图像的展示、着色器和管线、图形管线对象、绘制命令、几何体的处理、片段的处理、同步、数据的回读以及多渲染通道等。

本书适合图形程序开发人员、熟悉图形和计算API的程序员阅读，也可供对Vulkan感兴趣的专业人士阅读。

京东网上商城 直达购买

程序员读书会欢迎加入

每日分享IT好书和不定期有奖活动