openGL、D3D、vulkan的区别介绍
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什么是着色器模型
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什么是 Vulkan
Vulkan 是图形和计算设备的编程接口。 Vulkan 是一个跨平台的 2D 和 3D 绘图应用程序编程接口 (API)，由 Konas 组织在 2015 年游戏开发者大会 (GDC) 上首次宣布。 Konas 最初将 VulkanAPI 称为“下一代 OpenGL 倡议”或“glNext”，但在 Vulkan 正式公布后，这些名称就不再使用。 与OpenGL一样，Vulkan是为实时3D程序（例如视频游戏）而设计的，Vulkan计划提供高性能和低CPU管理开销（overhead），这也是Direct3D12和AMD的Mantle的目标。 Vulkan 与 Mantle 的一个分支兼容，并使用 Mantle 的一些组件。
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openGL、D3D、vulkan的区别介绍
平台之王——OpenGL
OpenGL 已经发展了 20 多年。 作为一个成熟且享有盛誉的跨平台计算机图形应用接口规范，广泛应用于游戏、影视、军事、航天、地理、医学、机械设计、各种科学数据可视化等领域，各种版本也已推出演变而来，但都是基于opengl，比如嵌入式系统中的OpenGL ES。 基于OpenGL ES开发的Web端也是H5中最重要的WebGL。 WebGL为H5提供了画布。 功能全部基于js。 WebGl有三个.js cesium badylon.js 等框架。 应用场景也不同。 他们的介绍在我的博客中有介绍。 三.js cesium badylon.js 和 webgl 的区别；
OpenGL 可以用来做什么？ 视频、图形、图像处理、2D/3D游戏引擎开发、科学可视化、医疗软件开发、CAD（计算机辅助技术）、虚拟现实（AR、VR）、AI（人工智能）；
OpenGL是一种图形应用程序编程接口（ApplicationProgrammingInterface，API）。 它是一个可以访问图形硬件设备特性的软件库。 OpenGL被设计为一种现代化的、独立于硬件的接口，因此我们可以在各种不同的系统上进行操作，而无需考虑计算机操作系统或窗口系统。 在图形硬件系统上，OpenGL接口完全通过软件实现。
OpenGL还提供：
基于Windows平台开发者——D3D
Direct3D（缩写：D3D）和DirectX之间的关系。 DirectX是微软创建的多媒体编程接口，由许多API组成。 按其性质分为：显示部分、声音部分、输入部分和网络部分。 显示部分负责图像。 处理是关键，D3D 是其中的一部分。
D3D主要负责3D效果的显示。 例如基于opengl的游戏引擎，CS中的场景和角色使用DirectX的D3D。 它与 OpenGL 一样，是计算机图形软件和计算机游戏中最常用的两种图形编程接口之一。 ，最重要的版本是D9，D11\D12是差别很大的版本； 以下是D3D的官方网站；
Microsoft的D3D组件、其他Microsoft DirectX、操作系统和系统硬件之间的关系：
HAL（硬件抽象层）提供设备独立性； HAL是设备制造商提供的设备特定接口，D3D直接使用显示硬件来工作。 程序不需要与HAL交互。 应用程序使用 D3D 公开的一系列接口和方法来使用显示设备，而不是 HAL 提供的机制。 3D程序和GDI程序一样，通过显示卡的设备驱动程序访问图形硬件。与GDI不同，D3D在选择HAL设备时可以利用硬件特性。 HAL设备提供基于显卡支持的硬件加速。
这里特别强调：谈D3D，就不得不谈GDI。 同是微软的儿子，又有什么区别呢？
它们都使用显卡加速。 最大的区别是D3D支持显存位图，而GDI位图只能是显存，而且D#D的处理方式更接近硬件，解析速度更快，而GDI则失去了加速性！
OpenGL 替代品 - VulkanVulkan
Vulkan 是 Khronos 组织开发的“下一代”开放图形显示 API。 它是一个与DirectX12相当的GPU API标准。 Vulkan是基于AMD的Mantle API发展而来的。 Vulkan 1.0标准已完成并正式发布。 Vulkan 是一个跨平台 2D 和 3D 图形应用程序编程接口 (API)，由 Khronos 组织在 2015 年游戏开发者大会 (GDC) 上首次宣布。 旨在取代 OpenGL 并提高图形性能。
相对于 OpenGLVulkan 的优点：
更简单的显示驱动（Vulkan提供了显示驱动抽象层，可以直接控制和访问底层GPU，
显示驱动只是对硬件的一个瘦身封装，可以显着提高操作GPU硬件的效率和性能。 以前对开发人员隐藏的 OpenGL 驱动程序层的许多细节现在都公开了。 Vulkan 甚至不包含运行时错误检查层。 驱动层要做的工作更少游戏运营，隐藏的bug也更少）
支持多线程（
Vulkan不再使用OpenGL的状态机设计，并且内部不存储全局状态变量。 显示资源完全由应用层管理基于opengl的游戏引擎，包括内存管理、线程管理、多线程绘图命令生成、渲染队列提交等。应用程序可以充分利用CPU的多核多线程计算资源减少 CPU 等待和延迟。
问题在于线程之间的同步问题也是应用程序的责任，从而对开发人员提出了更高的要求）
预编译着色器（这个很强大！驱动层不提供前端着色器编译器，只支持标准可移植中间表示二进制代码（SPIR-V）。这提高了执行Shaders的效率，增加了未来着色语言的灵活性所以现在的GLSL/HLSL可以通过工具直接转换为SPIR-V，在Vulkan中使用。这样就可以使用离线shader编译了。另外，SPIR-V还支持OpenCL！）
CPU和GPU、OPENGL、DX、显卡驱动的关系：
如果你是新手，不建议直接学习Vulkan。 Vulkan的使用门槛非常高，需要对硬件驱动框架有比较全面的了解。 而且Vulkan环境搭建起来比较困难，很容易让新人感到沮丧，失去兴趣。 OpenGL上手相对容易，对新手非常友好。 由于这是学习阶段，所以你不必太担心OpenGL的性能/多线程问题。 在使用的过程中，可以加深对底层驱动和硬件架构的理解。 有了一些知识之后 有了基础知识后，开始使用 Vulkan 会更容易。
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什么是着色器模型
Shader Model（在3D图形领域通常称为SM）是“优化渲染引擎模式”。 Shader（渲染或着色）是可以对3D对象进行操作的程序，由GPU执行。 通过这些程序，程序员可以获得大部分他们想要的3D图形效果。 在3D场景中3D植物，通常有多个Shader。 这些Shader有的负责处理3D物体的表面，有的负责处理3D物体的纹理。
Shader Model的作用：
Shader（渲染或着色）是可以对3D对象进行操作的程序，由GPU执行。 通过这些程序，程序员可以获得大部分他们想要的3D图形效果。 极大的方便了程序员以更高的速度编写代码、实现各种特效。
着色器模型版本：
微软发布DirectX 10.1后，Shader Model已经有五个版本：Shader Model 1.0（DirectX8.0）、Shader Model 2.0（DirectX9.0b）、Shader Model 3.0（DirectX9.0c）、Shader Model 4.0（DirectX10）、Shader Model 4.1 （DirectX10.1）和Shader Model 5.0（DirectX11）未来将持续更新。
Shader模型的开发：
SM 1.0 到 SM 2.0：真正的技术革命。 SM2.0赋予了显示芯片强大的能力。 人们在游戏中也享受到了前所未有的视觉体验。 比如水面光影、雾气等特效的出现，让游戏场景更加精彩。 现实。
SM 2.0到SM 3.0：SM 3.0除了支持32位浮点运算作为亮点外，还可以用SM 2.0完成其他特殊功能。 相当于SM 2.0的优化版本。
SM 3.0到SM 4.0：最大指令数从512条增加到64,000条； 临时名册的数目也由原来的32个增加至4,096个； 允许同时操作128个纹理； 材质纹理格式成为硬件支持 RGBE 格式放弃了之前需要特殊解码来处理 HDR 渲染的过程，大大提高了 HDR 效率。 最大纹理分辨率8192x8192是原始最大分辨率2048x2048的4倍。
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