A cada nova geração de placas gráficas, vemos os desenvolvedores de jogos ultrapassarem os limites da fidelidade gráfica e se aproximarem mais do fotorrealismo. Mas, apesar de todo o crédito que o hardware obtém por avanços na tecnologia gráfica, nada do que vimos até agora teria sido possível sem avanços de software igualmente inovadores. E talvez o avanço de software mais significativo desta geração seja o lançamento do Vulkan 1.0 especificação.

O que é Vulkan?

“Vulkan é uma API de computação e gráficos de nova geração que fornece acesso de alta eficiência e plataforma cruzada a GPUs modernas usadas em uma ampla variedade de dispositivos, de PCs e consoles a telefones celulares e plataformas incorporadas”, descreve esta nova API, seu principal desenvolvedor, consórcio de tecnologia sem fins lucrativos Khronos Group, em seu site oficial.

O Khronos Group anunciou o Vulkan na Game Developers Conference em 2015, mas a base tecnológica sobre a qual o Vulkan se encontra data de 2013, quando a AMD desenvolveu originalmente o Mantle, uma API de renderização de baixa sobrecarga voltada para videogames 3D, em cooperação com a DICE e doou cabe ao Grupo Khronos dar o pontapé inicial no desenvolvimento do Vulkan.

Vulkan é frequentemente chamado de "um sucessor espiritual do OpenGL", embora sua filosofia seja muito diferente. OpenGL e outras APIs gráficas mais antigas foram projetadas quando o fotorrealismo ainda era um sonho distante, e CPUs e GPUs de núcleo único representavam a vanguarda da tecnologia. À medida que o hardware melhorava, o OpenGL e seus equivalentes foram estendidos inúmeras vezes, permitindo que rodassem em hardware moderno, bem como em hardware que agora é essencialmente obsoleto.

“O custo dessa abordagem tem sido que o comportamento das GPUs modernas é tão abstraído pela API que é difícil para o aplicativo e o driver conhecerem as necessidades um do outro. O resultado é um desempenho imprevisível para o aplicativo e uma complexidade considerável no driver, já que cada fornecedor aplica diferentes otimizações de driver na tentativa de fazer o software rodar rapidamente ”, explica Samsung.

De acordo com Robert Hallock, chefe de marketing técnico global da AMD, a empresa queria trazer o OpenGL, uma interface de programação de aplicativos de alto nível, multi-linguagem e multi-plataforma para renderização de gráficos 2D e 3D para uma abordagem de baixo overhead. Como uma “API explícita”, o Vulkan elimina a necessidade de drivers complexos e transfere o controle para as mãos dos desenvolvedores de software e dos aplicativos e jogos que eles criam. Isso, por sua vez, significa gráficos mais agradáveis, jogos com melhor execução e tempos de desenvolvimento mais curtos.

Como funciona?

Ao contrário de APIs mais antigas, como DirectX 11 e o OpenGL mencionado anteriormente, que automatizam a alocação de memória, construção de buffer de comando 3D e outros processos na GPU, Vulkan traz os desenvolvedores de software muito mais perto do hardware básico, dando-lhes mais controle sobre o desempenho, eficiência, e recursos de seus produtos de software.

Hallock disse que os desenvolvedores "realmente queriam estar no controle", e é exatamente isso que o Vulkan oferece: controle e precisão. Como o Vulkan se destina a oferecer suporte ao hardware gráfico atual, ele utiliza melhor as GPUs multi-core e reduz os gargalos da CPU. E ao contrário do DirectX 12, que foi anunciado pela Microsoft na GDC em 2014, o Vulkan é agnóstico em relação à plataforma, o que significa que pode ser executado em tudo, desde computadores pessoais a consoles a smartphones, independentemente do sistema operacional.

O que isso significa para usuários Linux?

Até a chegada de Vulkan, o número de jogos que os usuários do Linux podiam desfrutar era bastante limitado porque a maioria dos desenvolvedores de jogos confiava no DirectX, que não está disponível no Linux. Graças a Vulkan, o número de jogos AAA disponíveis no Linux está crescendo rapidamente, e derivados do Linux como o SteamOS da Valve, um sistema operacional Linux baseado em Debian da Valve Corporation, tornaram-se alternativas viáveis ​​para consoles tradicionais como Xbox ou PlayStation.

Para desfrutar do Vulkan no Linux, é necessário possuir uma placa gráfica que suporte esta nova API, e também é necessário ter drivers gráficos atualizados instalados e configurados corretamente. No momento, o Steam oferece de longe a maneira mais conveniente de experimentar jogos baseados em Vulkan, como The Talos Principle, Doom, Mad Max ou Wolfenstein II: The New Colossus.

De acordo com os testes da Phoronix, o Vulkan está permitindo uma menor utilização da CPU do que o OpenGL nos processadores Intel Coffeelake de gama baixa a alta, bem como nos processadores Ryzen da AMD. A menor utilização da CPU e suporte para Linux significa que os jogadores preocupados com o orçamento podem economizar uma quantia substancial de dinheiro comprando um processador mais barato e não pagando por uma licença do Windows.

O que Vulkan significa para o ecossistema do jogo?

“Para os desenvolvedores de aplicativos premium, que passam mais tempo otimizando seu software para portabilidade e desempenho do que na criação de conteúdo básico, a Vulkan deve reduzir o tempo geral de desenvolvimento e melhorar a experiência do cliente. Ao mover mais controle para o aplicativo, o Vulkan reduz a quantidade total de trabalho que a CPU deve fazer e permite que os desenvolvedores de aplicativos tenham um melhor controle sobre como esse trabalho acontece ”, afirma Samsung.

Muito tem sido dito ultimamente sobre o aumento do custo de desenvolvimento de jogos e as várias maneiras como os editores tentam compensá-lo, por exemplo, adicionando bônus de pré-venda e microtransações. Mesmo que Vulkan sozinho não seja suficiente para recuperar o aumento dos custos de desenvolvimento, ele pode permitir que desenvolvedores independentes nos dêem mais experiências AAA sem preços AAA, como a aclamada ação e aventura de terror psicológico cinematográfico Hellblade: Senua's Sacrifice.

O maior grau de controle que o Vulkan oferece aos desenvolvedores sobre o processamento gráfico o torna uma ótima opção para a realidade virtual, onde a baixa latência e as altas taxas de quadros são essenciais para alcançar a imersão sem se sentir fisicamente doente. Na verdade, o Grupo Khronos adicionou Vulkan Multi-GPU e suporte de realidade virtual à API Vulkan no início deste ano, dando um passo adicional em direção a 16.000 x 16.000 pixels por olho a 200 quadros por segundo, que muitos vêem como o objetivo final do virtual realidade.

Conclusão

Vulcan é um grande passo à frente para usuários Linux que estão interessados ​​em jogos de computador, e também é um grande passo para todo o ecossistema de jogos, permitindo que os desenvolvedores de jogos criem jogos mais otimizados em menos tempo. O melhor de tudo, você pode experimentar o Vulcan agora mesmo - tudo que você precisa é o Steam e uma placa de vídeo pronta para Vulcan.