一、Vulkan简介(/s/1O_fPMOF5TNE-nnk06IqrpA 提取码：tl9i )
Vulkan是一个低开销、跨平台的二维、三维图形与计算的应用程序接口（API），最早由科纳斯组织在2015年游戏开发者大会（GDC）上发表。与OpenGL类似，Vulkan针对全平台即时3D图形程序（如电子游戏和交互媒体）而设计，并提供高性能与更均衡的CPU与GPU占用，这也是Direct3D 12和AMD的Mantle的目标。与Direct3D（12版之前）和OpenGL的其他主要区别是，Vulkan是一个底层API，而且能执行并行任务。除此之外，Vulkan还能更好地分配多个CPU核心的使用。
相比于传统的OpenGL，Vulkan API的设计更加贴近硬件。传统API比如OpenGL内部维护一个单一全局的状态机，这就意味着需要通过一个主线程来处理所有的绘图命令，即便驱动内部能够保证渲染足够高校，但是由于外部提交指令的方式是单线程的容易导致多核CPU的利用率不高。而Vulkan从设计上就考虑了多线程编程，允许开发者在多个线程中并行执行绘图命令和资源管理操作。这样可以大幅提升渲染性能，并使应用程序更具响应性。
二、Vulkan在图形渲染中的优势
1、低开销和高性能：Vulkan通过减少驱动程序的开销和提供更直接的硬件访问，显著提升了图形渲染的效率。这使得Vulkan在处理复杂场景和高分辨率图像时表现尤为出色。
2、多线程支持：Vulkan的设计允许开发者充分利用多核处理器的优势，通过并行处理来提升渲染性能。这对于现代多核CPU来说是一个巨大的优势，可以显著提高帧率和降低延迟。
3、跨平台兼容性：Vulkan支持多种操作系统和硬件平台，包括Windows、Linux、Android等。这使得开发者可以编写一次代码，然后在多个平台上运行，极大地提高了开发效率。
4、灵活的内存管理：Vulkan提供了更灵活的内存管理机制，允许开发者更精细地控制内存分配和使用。这对于需要高效利用内存资源的应用来说是一个重要的优势。
三、Vulkan及其演化史
目前主流的图形渲染API有OpenGL、OpenGL ES、DirectX、Metal等
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则是OpenGL针对移动端的裁剪版本。Direct-X是微软针对Win系统下图形渲染的技术，Metal则是针对Mac/iOS系统下图形渲染技术，从占有率而言DirectX是远远超过Metal的。
那么OpenGL在和Vulkan相比，Vulkan能够更好的调动GPU的性能，OpenGL在使用GPU前需要CPU处理很多数据，而Vulkan能够提供更小的运行开销、更直接的GPU控制、和更低的CPU负载。 Vulkan的原始概念是由AMD基于他们的私有的Mantle API设计和实现的，这个API几款不同的API中体现了自己的先进特性
四、Vulkan 将设备队列按照队列组的方式进行组织，规则如下
一个队列组可以支持一个或者多个功能
一个队列组中包含一个或者多个队列
同一个队列组中的所有队列支持相同的功能
队列族之间可以有相同的功能，但两两队列之间不能有两个功能集
获取 QueueFamily 和 QueueFamilyProperty
typedef struct VkQueueFamilyProperties {
VkQueueFlags queueFlags;
uint32_t queueCount;
uint32_t timestampValidBits;
VkExtent3D minImageTransferGranularity;
} VkQueueFamilyPropertie
五、显式的GPU控制
在OpenGL驱动中，驱动会帮你做API验证，内存管理，线程管理等大部分工作。
OpenGL驱动大包大揽什么事情都管，即使应用使用API出错，也会帮忙解决处理，保证应用正常运行。开发者使用起来非常简单。
但是OpenGL为了这些事情，牺牲了大量的性能。在一些复杂的应用场景，依然会遇到无法解决的问题，很多时候经常是驱动的一厢情愿，应用并不为此买单。
Vulkan则不然。
Vulkan把API验证、内存管理、多线程管理等工作交由开发者负责。一旦API使用出错，应用就会出现crash。
没人帮应用兜底，所有事情都交由应用打理。这种方式无疑增加了API使用的复杂度和困难度，但换来的是性能上巨大的提升。单单是在驱动中去掉API验证操作，就把性能提升了9倍。
六、 图形API的选择建议
Vulkan被设计用于在现代多核CPU和GPU上实现更好的并行处理，同时还有更少的CPU开销和更好的可扩展性。此外，Vulkan还提供了更好的调试工具和更好的错误处理机制，这使得它更容易开发和调试。
OpenGL仍然是一个非常流行的图形API接口，它已经存在了很长时间并且被广泛使用。它是一个跨平台的API，可以在多种操作系统和硬件上运行。OpenGL的主要优势是它的广泛支持和成熟的生态系统，同时也有很多开发者和工具支持。然而，OpenGL的主要缺点是它的性能受到限制，因为它是一个高级API，对硬件的控制较少，而且它的执行方式也不是非常高效。
总之，Vulkan和OpenGL都有各自的优缺点，它们在不同的场景下都有自己的用武之地。
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