Vulkan عبارة عن واجهة برمجة تطبيقات رسومية منخفضة المستوى يجب أن يكون لها عواقب إيجابية سواء بالنسبة للمطورين، وذلك بفضل العمل الأقل المطلوب أثناء المنافذ، ولمشغلي ألعاب الفيديو، مع زيادة متوقعة في الأداء، وانخفاض في الاستهلاك. دعونا نكتشف معًا ما هي واجهة برمجة التطبيقات الرسومية وكيف تنوي Vulkan إحداث ثورة في صناعة ألعاب الفيديو المحمولة في مواجهة Open GL ES القديم إلى حد ما. لا تتردد في إلقاء نظرة على الفيديو التوضيحي لدينا.
نوفمبر الماضي،في مقالتنا عن الثورة في أداء الأجهزة المحمولة باستخدام الأداة من شريكنا GameBench، ناقشنا حالة Vulkan، واجهة برمجة التطبيقات الرسومية الجديدة من Khronos Group، مثل Open GL. في ذلك الوقت، كان لدى مطوري ألعاب الفيديو على الأجهزة المحمولة توقعات عالية من Vulkan، خاصة على Vulkanجانب الأداء الأفضل، ولكن أيضًا على دعم الأنظمة الأساسية المتعددة لتسهيل إنشاء لعبة على الهاتف المحمول والكمبيوتر الشخصي. وبعد بضعة أشهر، خلال MWC 2016،كشفت مجموعة Khronos رسميًا عن مواصفات Vulkan 1.0. فرصة العودة بمزيد من التفاصيل حول Vulkan وكذلك إلى واجهات برمجة التطبيقات الخاصة بالرسومات.
ما هي واجهة برمجة التطبيقات؟
في البداية، ما هي API (واجهة برمجة التطبيقات)، وهي واجهة برمجة باللغة الفرنسية؟ واجهة برمجة التطبيقات (API) عبارة عن مجموعة من الوظائف (بشكل أكثر دقة الفئات والأساليب والوظائف) التي تسمح للمطورين بربط عنصرين بسهولة، على سبيل المثال بين موقع ويب وخدمة ويب، مثل عرض التغريدات على الصفحة. في الحقيقة،تجعل واجهة برمجة التطبيقات (API) الحياة أسهل للمطورين من خلال تقديم ميزات جاهزة للاستخدام تؤدي إجراءات تلقائية،أطول بكثير ويصعب تحقيقه بدون API.
ما هي واجهة برمجة التطبيقات الرسومية
واجهة برمجة تطبيقات الرسومات هي واجهة برمجة محددة تسمح لك بذلكإنشاء عروض ثنائية وثلاثية الأبعاد ببساطة وبسرعة، باستخدام وظائف جاهزة للاستخداموالتي ستتم معالجتها بواسطة شريحة الرسومات، مروراً عبر برنامج تشغيل الرسومات الذي سيترجم الوظائف إلى أوامر ليتم تنفيذها. باستخدام واجهة برمجة تطبيقات الرسومات (Open GL، وVulkan، وDirectX، وما إلى ذلك)، يصبح من الممكن إنشاء محركات ثلاثية الأبعاد. سيتم بعد ذلك استخدام هذه المحركات ثلاثية الأبعاد (Unreal Engine وUnity 3D وما إلى ذلك) بواسطة مطوري ألعاب الفيديو لإنشاء عناوينهم.
Vulkan vs Open GL ES
ما الفرق بين Vulkan و Open GL ES؟ أولا وقبل كل شيء، Open GL ES هو الإصدار المحمول من Open GL، مع ميزات أقل. حاليًا، عندما يريد أحد المطورين إصدار عنوان على الكمبيوتر الشخصي والهاتف المحمول، يجب عليه استخدام محرك ثلاثي الأبعاد متوافق مع Open GL للكمبيوتر الشخصي وOpen GL ES للجوال.
ومع ذلك، هناك اختلافات بين واجهتي برمجة التطبيقات هاتين مع وظائف أقل على الهاتف المحمول، وبالتالي هناك حاجة إلى تطويرين مختلفين.يعمل Vulkan على تبسيط عملية التطوير من خلال إصدار واحد لواجهة برمجة التطبيقات (API)، مع تغييرات أقل بكثير مطلوبة للمطورين بين أجهزة الكمبيوتر الشخصية والهواتف المحمولة. لا يوجد لدى Vulkan إصدار مخصص للجوال، نظرًا لأن واجهة برمجة تطبيقات الرسومات موحدة: يستخدم المطورون نفس الشيء، سواء لإنشاء محرك ثلاثي الأبعاد لأجهزة الكمبيوتر الشخصية أو الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية.
مميزات فولكان
يتمتع Vulkan بالعديد من المزايا مقارنة بـ Open GL ES. لتوضيح الموقف، لا يحل Vulkan محل Open GL ES الذي سيستمر في التطور جنبًا إلى جنب مع Open GL. لذلك سيكون للمطورين خيار استخدام Vulkan أو Open GL (ES) لإنشاء محركهم ثلاثي الأبعاد. الميزة الرئيسية لـ Vulkan هيزيادة الأداء وتقليل الاستهلاك.
يسمح Vulkan بزيادة الأداء بفضل عدة عوامل. الأول هو المرور الأقل تكرارًا عبر برنامج تشغيل الرسومات. مع Open GL ES، يجب أن يمر كل أمر عرض عبر برنامج التشغيل، مما يؤدي إلى زمن الوصول وتحميل إضافي للمعالج (الحمل الزائد) وبالتالي انخفاض في الأداء. يسمح لك Vulkan بتجنب المرور عبر برنامج التشغيل لإجراءات معينة (إدارة الذاكرة والخيط)، ولهذا السبب نقول ذلكVulkan عبارة عن واجهة برمجة تطبيقات منخفضة المستوى: يمكنها التحكم مباشرة في وحدة معالجة الرسومات.
تعمل واجهة برمجة تطبيقات الرسومات Vulkan أيضًا على زيادة الأداء من خلال دعم أفضل للمعالجات متعددة النواة، ودعم سلاسل العمليات المتعددة بشكل افتراضي. لذا،يمكن لـ Vulkan تحسين استخدام المعالج ذو النوى المتعددةصبتوزيع الحمل بشكل أفضل والاستفادة من أقصى قدر من الأداء. وبفضل هذه الميزة الجديدة، أصبح من الممكن الآن عرض الآلاف، وحتى مئات الآلاف من الكائنات في المشهد دون جعل المعالج يركع على ركبتيه، مع الحفاظ على سيولة جيدة، معبرًا عنها بإطارات في الثانية (FPS).
في سياق لعبة لا تتطلب الكثير من الموارد، سيظل Vulkan قادرًا على القيام بذلكتقليل الاستهلاك قليلاللجهاز نظرًا لأن المعالج سيكون أقل طلبًا وسيتم استخدامه بطريقة أكثر تحسينًا.
أخيرًا، يجب أن يسمح لك Vulkan بالاستفادة منهاتتشابه عناوين أجهزة الكمبيوتر الشخصية والهواتف المحمولة بشكل متزايد في الوظائف والرسومات. في الواقع، سيسمح Vulkan لمطوري المحركات ثلاثية الأبعاد باستخدام قاعدة مشتركة واحدة للعناوين المخصصة لأجهزة الكمبيوتر والعناوين المخصصة للهواتف المحمولة. من الواضح أنه ستظل هناك بعض الاختلافات، لا سيما بسبب وجود شاشة تعمل باللمس على الهاتف المحمول أو انخفاض الطاقة، ولكن هذه تميل إلى الاختفاء.
عيوب فولكان
مزايا Vulkan تقابلها بعض العيوب، بدءًا من الصعوبة الأكبر في إنشاء مشاهد ثنائية أو ثلاثية الأبعاد. في الواقع، قام فولكان بإنشاء SPIR-V،لغة برمجة جديدة وأكثر تعقيدًامن اللغات التي استخدمها المطورون سابقًا. ومع ذلك، ستسمح هذه اللغة الجديدة للمطورين بإنشاء محركات ثلاثية الأبعاد أكثر تحسينًا. في الواقع، سيتمكن معظم المطورين الذين ليس لديهم خبرة أو ليس لديهم الوقت من استخدام المحركات ثلاثية الأبعاد أو البرامج الوسيطة الجاهزة للاستخدام مثل Unity (Hitman Sniper وLara Croft Go وما إلى ذلك) وUnreal Engine (Real Boxing). 2 Creed، Mortal Kombat X، وما إلى ذلك) أو Marmalade (SimCity Buildit، Earn to Die 2، وما إلى ذلك).
يخشى بعض الممثلين أن ينتهي فولكانمثل حزمة امتداد Android: في أسفل الدرج. في الوقت الحالي، لم يتم تطوير أي لعبة للهواتف المحمولة باستخدام Vulkan، ولكن لن يمر وقت طويل منذ ذلك الحينادعى جميع مشغلي المحركات أو البرامج الوسيطة ثلاثية الأبعاد أنهم يعملون على دعم Vulkan. مقابل Vulkan، هناك نوعان آخران من واجهات برمجة التطبيقات للرسومات ذات المستوى المنخفض: Metal على iOS وDirectX 12 على Windows. حقيقة أن واجهات برمجة التطبيقات الثلاثة هذه ذات مستوى منخفض يجب أن تجعل النقل بين الأنظمة الأساسية أسهل من استخدام واجهة برمجة تطبيقات عالية المستوى. لذلك لا ينبغي على Vulkan تجزئة النظام البيئي للأجهزة القادرة على تشغيل ألعاب الفيديو، وهذا أمر جيد.
على الجانب الآخر،لتتمكن من تشغيل لعبة تدعم Vulkan على جهاز محمول، يجب أن تستوفي ثلاثة شروط: نظام تشغيل، ووحدة معالجة رسومات، وبرنامج تشغيل متوافق.. يجب أن يكون لدى الجهاز المعني نظام Android 6.0 Marshmallow أو إصدار أحدث، ووحدة معالجة رسومات (GPU) متوافقة، مثل شرائح PowerVR معينة من Imagination Technologies (لا سيما PowerVR GX6450 وGX6250 وG6430 وG6230) أو Mali من ARM (T760 وT860 وT880)،سلسلة Qualcomm Adreno 400 و 500أو حتىTegra X1 وK1 في نفيديا.
على الورق، يمكن لجميع وحدات معالجة الرسومات المتوافقة مع Open GL ES 3.1 دعم Vulkan. ولكن من الناحية العملية، يجب أن يكون مصمم الشريحة قد قام بتطوير برنامج تشغيل خاص، وقبل كل شيء، يجب على الشركة المصنعة للمحطة نشر برنامج التشغيل هذا من خلال التحديث. عادةً، يجب أن تكون جميع الأجهزة المزودة بمعالج Snapdragon 820 متوافقة مع Vulkan، مثل Samsung Galaxy S7 الذي يمكننا رؤيته عليهمظاهرة خلال MWC 2016.
تم حظر هذا المحتوى لأنك لم تقبل ملفات تعريف الارتباط وأجهزة التتبع الأخرى. يتم توفير هذا المحتوى من قبل موقع يوتيوب.
لتتمكن من مشاهدته، يجب عليك قبول الاستخدام الذي يقوم به YouTube لبياناتك والذي يمكن استخدامه للأغراض التالية: السماح لك بعرض المحتوى ومشاركته مع وسائل التواصل الاجتماعي، وتعزيز تطوير وتحسين المنتجات من Humanoid وملحقاتها. الشركاء، عرض إعلانات مخصصة لك بناءً على ملفك الشخصي ونشاطك، وتحديد ملف تعريف إعلاني مخصص، وقياس أداء الإعلانات والمحتوى على هذا الموقع وقياس جمهور هذا الموقع(يتعلم أكثر)
بالنقر على "أقبل الكل"، فإنك توافق على الأغراض المذكورة أعلاه لجميع ملفات تعريف الارتباط وأدوات التتبع الأخرى التي يضعها Humanoid وشركائها.
يمكنك سحب موافقتك في أي وقت. لمزيد من المعلومات، ندعوك لقراءة موقعناسياسة ملفات تعريف الارتباط.
فيديو لفهم أفضل
لفهم تحديات ومزايا Vulkan بشكل أفضل، قمنا بإنتاج مقطع فيديو مخصص يحتوي على بعض الرسوم البيانية المتحركة التي من المفترض أن تسمح لنا بفهم أفضل لمبادئ واجهات برمجة التطبيقات الرسومية والاختلافات بين Vulkan وOpen GL ES، ولكن أيضًا لفهم مكانة أفضل واجهة برمجة تطبيقات الرسومات في عملية إنشاء لعبة فيديو، خاصة فيما يتعلق بالمحرك ثلاثي الأبعاد وبرامج تشغيل الرسومات ووحدة معالجة الرسومات.
تم حظر هذا المحتوى لأنك لم تقبل ملفات تعريف الارتباط وأجهزة التتبع الأخرى. يتم توفير هذا المحتوى من قبل موقع يوتيوب.
لتتمكن من مشاهدته، يجب عليك قبول الاستخدام الذي يقوم به YouTube لبياناتك والذي يمكن استخدامه للأغراض التالية: السماح لك بعرض المحتوى ومشاركته مع وسائل التواصل الاجتماعي، وتعزيز تطوير وتحسين المنتجات من Humanoid وملحقاتها. الشركاء، عرض إعلانات مخصصة لك بناءً على ملفك الشخصي ونشاطك، وتحديد ملف تعريف إعلاني مخصص، وقياس أداء الإعلانات والمحتوى على هذا الموقع وقياس جمهور هذا الموقع(يتعلم أكثر)
بالنقر على "أقبل الكل"، فإنك توافق على الأغراض المذكورة أعلاه لجميع ملفات تعريف الارتباط وأدوات التتبع الأخرى التي يضعها Humanoid وشركائها.
يمكنك سحب موافقتك في أي وقت. لمزيد من المعلومات، ندعوك لقراءة موقعناسياسة ملفات تعريف الارتباط.
