Vulkan是一个跨平台的高性能3D图形API,由Khronos Group开发。它提供了更低级别的硬件访问,允许开发者更好地控制GPU的使用,从而实现更高的性能和效率。Vulkan的设计注重于减少CPU的工作负载,提高多线程性能,并且支持多种不同的设备,包括桌面和移动设备。这使得Vulkan成为游戏开发者和高性能计算领域开发者的首选API之一。
下载方法

1. Windows系统:
访问Vulkan官方网站,点击“Download the Vulkan SDK”,选择Windows版本的installer进行下载。
双击下载下来的installer.exe进行安装,按照提示完成安装过程。
2. Linux系统:
对于NVIDIA的GPU,使用官方的驱动管理器来安装Vulkan驱动:
bash
sudo add-apt-repository ppa:graphics-drivers/ppa
sudo apt update
sudo apt install nvidia-driver-<版本号> vulkan-nvidia
将`<版本号>`替换为你的GPU支持的NVIDIA驱动版本。
对于AMD的GPU,Radeon驱动通常已经包含了Vulkan支持。如果需要,可以使用以下命令安装或不安装额外的包:
bash
sudo apt install radeon-driver 或者对于较新的AMD GPU,可能需要安装amdgpu-pro驱动
sudo apt install amdgpu-pro vulkan-amdgpu-pro
对于Intel的GPU,可以通过安装mesa-vulkan-drivers包来获取Vulkan支持:
bash
sudo apt install mesa-vulkan-drivers
安装完相应的驱动后,可以通过`vulkaninfo`命令验证Vulkan是否安装成功:
bash
vulkaninfo
这个命令将输出系统上的Vulkan支持信息,包括驱动版本和可用的设备。
使用步骤

1. 安装Vulkan SDK:
下载Vulkan SDK installer并双击进行安装,按照提示完成安装过程。
安装完成后,可以通过运行`vkcube`(位于安装目录下的bin文件夹中)来验证安装是否成功。如果出现一个窗口里面有转圈的方块,则表示安装成功。
2. 配置环境变量(仅适用于Windows系统):
添加`VULKAN_SDK`变量,变量的值为安装的Vulkan SDK的位置(SDK的默认安装位置在`C:VulkanSDKversion`下,`version`是版本号)。
添加`VK_SDK_PATH`变量,变量的值与`VULKAN_SDK`相同。
在环境变量(PATH)中添加:`$VULKAN_SDKBin`(32位操作系统则添加`$VULKAN_SDKBin32`)。
3. 安装其他依赖库(根据需要):
GLFW:下载64-bit-windows binaries版本,下载完成后解压即可,后续通过CMakeLists来完成该库的导入。
GLM:如果在安装Vulkan SDK installer时选择了glm组件,这里就不需要安装了;如果没有安装,可以去Github直接下载,该库只有头文件,通过CMakeLists导入工程即可。
stb_image:这是个头文件,直接下载然后拷贝到工程里即可使用。需要注意的是在工程中需要为stb_image创建.cpp文件并引入宏,否则会发生错误。
4. 在工程中导入库(以CMake为例):
对于Vulkan SDK,在`CMakeLists.txt`中添加以下内容:
cmake
find_package(Vulkan REQUIRED)
include_directories(${Vulkan_INCLUDE_DIR})
target_link_libraries(MyVulkanProject PRIVATE Vulkan::Vulkan)
对于GLFW,由于`find_package(glfw)`可能会报错,手动设置`glfw3_DIR`后仍未解决,所以直接使用`include_directories`导入所下载glfw库的include文件夹路径,使用`target_link_libraries`链接所下载glfw库的`lib-mingw-w64/libglfw3.a`静态文件。
5. 编译和运行Vulkan项目:
创建`build`目录并进入:
bash
mkdir build && cd build
使用CMake生成构建文件:
bash
cmake..
编译项目:
bash
make
运行编译好的示例程序:
bash
/<示例程序名称>
将`<示例程序名称>`替换为实际的示例程序文件名。
用户使用反馈

1. 性能提升:
用户普遍反映,使用Vulkan API能够显著提升3D图形应用的性能,尤其是在游戏开发中。Vulkan的低开销设计和对多线程的良好支持,使得开发者能够更好地利用现代GPU的强大性能。
2. 跨平台支持:
Vulkan的跨平台特性受到了用户的好评。无论是在Windows、Linux还是Android系统上,Vulkan都能提供一致的高性能体验,这对于开发者来说是一个巨大的优势。
3. 学习曲线:
一些用户反馈,Vulkan的学习曲线相对较陡,尤其是对于习惯了OpenGL等传统图形API的开发者来说。Vulkan的显式API设计和对硬件的更深入控制,要求开发者具备更扎实的图形学基础和对GPU工作原理的理解。
4. 兼容性问题:
部分用户在使用Vulkan时遇到了兼容性问题,尤其是在较老的显卡驱动或特定的操作系统版本上。例如,一些游戏在Vulkan模式下运行时,可能会出现显卡驱动不支持Vulkan 1.3版本中的某些函数的情况。解决这类问题通常需要更新显卡驱动或调整游戏的配置。
5. 验证层的重要性:
用户普遍认为,Vulkan的验证层在开发过程中非常重要。由于Vulkan在运行时不会执行错误检查,验证层能够帮助开发者在开发期间发现和修复错误,避免在发布版本中出现性能下降或错误。