Driver とヘッダファイルだけで構成されていた OpenGL と違い、Vulkan は Tool と Library が必要です。 SDK が用意されています。 直接 build することもできます。

• https://vulkan.lunarg.com/

GitHub の code を直接ビルドすることができます。

• https://github.com/KhronosGroup

Windows の Build 手順

1. cmake, python3 の install
2. glslang の build
   • Vulkan-LoaderAndValidationLayers の build に必要
3. Vulkan-LoaderAndValidationLayers の build

glslang と Vulkan-LoaderAndValidationLayers は同じ階層に配置しておいてください。

> git clone https://github.com/KhronosGroup/glslang.git
> git clone https://github.com/KhronosGroup/Vulkan-LoaderAndValidationLayers.git
> cd glslang
> mkdir build_win64
> cd build_win64
> cmake .. -G "Visual Studio 14 Win64"

1. これで glslang.sln が生成されるので VisualStudio 上で build できます。
   • Solution Explorer 上で ALL_BUILD の上で右ボタンメニューを開いて Build
   • Command Line から msbuild を使っても構いません。
2. Release, Debug ともに build したら INSTALL します。
   • Solution Explorer 上で INSTALL の上で右ボタンメニューを開いて Build
   • コマンド類は build_win64/install/bin に入ります

同じ手順を Vulkan-LoaderAndValidationLayers でも行います。

> cd Vulkan-LoaderAndValidationLayers
> mkdir build_win64
> cd build_win64
> cmake .. -G "Visual Studio 14 Win64"

1. VULAKN.sln を開いて build します。
   • Solution Explorer 上で ALL_BUILD の上で右ボタンメニューを開いて Build
2. 動作確認するには、cube や tri の上で右ボタンメニューを開いて Set as StartUp Project してから Build & 実行します

glslangValidator -V <shader_source> -o <output_binary.spv>

入力ファイルの拡張子で shader type を判別するので注意が必要です。

• .vert = VertexShader
• .frag = PixelShader
• .geom = GeometryShader
• .tesc = HullShader
• .tese = DomainShader
• .comp = ComputeShader

• Khronos Vulkan Registry
• Khronos Vulkan Resources

現在わかっている範囲でのまとめ。

Vulkan は新しい世代の 3D API です。特徴は下記の通り。

• (1) Direct3D 12, Metal 同様の Low Overhead API
• (2) Multi Platform 対応
• (3) Desktop 及び Mobile 両対応

Direct3D の低レベル API が Direct3D 12 であるように、Vulkan は位置づけ的には OpenGL の流れを汲む低レベル API に相当します。 ただし OpenGL との互換性はありません。

Direct3D 12 や Metal と同じように CPU 負荷を大幅に削減しており、効率化は動作速度を引き上げると同時にバッテリーへの負担も減らすことになります。

Direct3D が Windows のみ、Metal が Apple platform のみサポートしているのに対して、Vulkan は唯一の Multi platform に対応した低レベル API となります。

これも Direct3D 12, Metal 同様、新しい API の特徴です。Metal はすでに iOS/OS X の両方に対応していますし、Vulkan も Android が対応することを発表しています。

• 一新された API 。互換性の枷がない、わかりにくい global state がない。
• Multi-Thread 対応
• Shader のバイナリ形式のサポート。事前 Compile に対応
• Mobile API と Desktop API の統合。ES のような細分化は開発の妨げになっていた。

• OpenGL 同様 Platform を選ばない
  • Windows, Linux, Android など
  • 対応 GPU と Driver さえあれば Windows 7 でも動く (NVIDIA は XP 以降と表明)
    • Direct3D 12 : Windows 10 のみ
    • Metal : iOS/OS X のみ
• 最後発であることのメリット
  • GCN 系 API である Mantle, Direct3D と、Rogue 系 API である Metal の両機能をサポート
  • 例えば GCN 系 Descriptor と Rogue の TBR(TBDR) 系 RenderPass 両方に対応している

Direct3D12, Metal の対応状況からの推測では下記の通り。

• Desktop
  • OpenGL 4.x 世代 (Direct3D11 世代)
    • Fermi 以降
    • GCN 以降
    • HD Graphics Gen7.5 以降 (Gen7 は不明)
• Mobile
  • おそらく OpenGL ES 3.1 世代の GPU のうちメーカーが対応を表明したもの
    • ES3.1 以降と推測した理由は ComputeShader が必須となると考えられるため

現在の低レベル API は下記の 2系列あります。

• GCN アーキテクチャベース
  • Mantle
    • Direct3D 12
    • Vulkan
• Rogue アーキテクチャベース
  • Metal iOS
    • Metal OSX

Vulkan の API セットは Direct3D 12 にある程度似ているものになると考えられます。