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Leistungsstarke 3D-Grafik - Ist Vulkan das Metal von morgen?

Auf der Siggraph hat die Khronos Group den zukünftigen 3D-Grafikstandard für Apps und Spiele vorgestellt, der nicht nur das hauseigene OpenGL ablösen wird, sondern möglicherweise auch so leistungsfähig wie Apples vor zwei Jahren vorgestellte Metal-Schnittstelle und Microsofts DirectX ist. Wenn es um detailreiche 3D-Grafik auf mehreren Plattformen geht, könnte Vulkan zukünftig die erste Wahl sein. Mit der Unterstützung von mobilen Grafikchips bis Highend-Grafikkarten auf beliebigen Geräten bietet Vulkan nicht nur die nötige Flexibilität, sondern ist durch AMDs Mitwirken dabei auch so effizient wie möglich.


Obwohl Apple zu den Mitgliedern der Khronos Group gehört, hat man sich mit der Einführung der Metal-Schnittstelle in iOS 8 vor zwei Jahren von OpenGL offiziell verabschiedet. Dies allerdings gab einen entscheidenden Impuls bei den anderen Mitgliedern der Khronos Group, sich vom veralteten und überzogenen OpenGL-Standard zu verabschieden und einen gänzlich neuen Standard zu entwickeln - nämlich Vulkan. Das Fundament hat Radeon-Entwickler AMD beigesteuert, während sich andere Mitglieder um die Portierung auf die verschiedenen Plattformen gekümmert haben.


Vulkan wird auf allen aktuellen Windows- und Linux-Varianten einschließlich Android verfügbar sein. Bei den unterstützten Desktop-Grafikchips werden AMDs Oland-Architektur, Nvidias Kepler-Architektur oder Intels Skylake-Architektur Mindestvoraussetzung sein. Darüber hinaus werden alle aktuellen mobilen Grafikchips von ARM, Imagination und Qualcomm unterstützt. Damit wäre theoretisch auch Imaginations PowerVR-Varianten in den aktuellen A-Prozessoren des iPhone, iPad und Apple TV technisch zu Vulkan kompatibel.


Dennoch bleiben bislang iOS und macOS außen vor, da hier Apple gefordert wäre, eine entsprechende Unterstützung in das Betriebssystem zu integrieren und die plattformübergreifende Schnittstelle freizugeben. Bislang gibt es in iOS oder OS X keine Anzeichen für derartige Pläne, sodass Apples Geräte als Spieleplattform zukünftig an Attraktivität verlieren könnten. Apple selbst wird wahrscheinlich Metal weiterhin als die beste Lösung für App-Entwickler bewerben. Hohe Entwicklungskosten könnten aber dazu führen, dass zukünftig einige Spiele für iOS und macOS nicht mehr erscheinen werden, wie es bislang noch mit OpenGL der Fall war.

Kommentare

Eitot28.07.16 14:00
Bislang gibt es in iOS oder OS X keine Anzeichen für derartige Pläne, sodass Apples Geräte als Spieleplattform zukünftig an Attraktivität verlieren könnten.
Welche Attraktivität denn? Die meisten Macs haben weder die Hardware noch die Software, um mit einigermaßen modernen Spielen klarzukommen. OS X nutzt noch immer OpenGL 4.1, aus 2010! Die letzte Version, 4.5, ist auch schon zwei Jahre alt. Metal ist noch kein Jahr verfügbar und wird mit sinkenden Mac-Verkäufen auch immer weniger attraktiv. Bestenfalls wird es mehr Ports von iOS geben, aber iOS ist nicht die Krone der Schöpfung wenn es um Spiele geht.
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jensche28.07.16 14:20
Falsch... Hardware hätten die Mac, aber OpenGL hat keine Chance gegen Direct X.

Wenn ich z.b. ein Spiel, welches für Mac und PC gleichermassen gut optimiert ist und vorallem verfügbar ist, unter OS X und dann unter Windows anhand der Framezahl vergleiche, dann bekomme ich bei gleicher Hardware mindestens die doppelte Framezahl auf der Windowsseite.

Einfach ein Trauerspiel was Apple da bietet. Wäre denn Direct X unter OS X nicht möglich?
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Raziel128.07.16 14:24
Ich glaube nicht das sich Apple von OpenGL verabschiedet hat. Ist wahrscheinlich wie so oft gewesen. Es hat sich nichts bewegt und die Technologie ging nicht vorwärts. Also hat es Apple halt selbst in die Hand genommen wenn die anderen nicht mitmachen wollten. Wenn die neue Lösung sinnvolle Vorteile bringen sollte (Was wahrscheinlich nicht leicht sein wird, denn bei Metal hat man immer noch den großen Vorteil das Apple es selbst in der Hand hat und damit auch gezielter optimieren kann) werden sie es sicher wieder in Betracht ziehen.
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LoCal
LoCal28.07.16 14:27
jensche

Du glaubst Microsoft hätte für Apple eine Ausnahme gemacht? Niemals, DirectX hat Microsoft teilweise den Arsch gerettet, die tun einen Teufel und machen das Plattformübergreifend
Ich hab zwar keine Lösung, doch ich bewundere dein Problem
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Raziel128.07.16 14:33
jensche
Einfach ein Trauerspiel was Apple da bietet.

Sie bieten doch schon was an Metal. Genau darum wurde es ja entwickelt.
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jensche28.07.16 14:49
Apple hat ja eigentlich im Vergleich zu Microsoft eine Luxussituation. Sie müssen Treiber für einen Bruchteil von Hardware kompatibel machen. MS muss für tausende Hardwaresituationen Treiber haben welche funktionieren. Trotzdem ist Direct X mindestens doppelt so perfomant.


Apples Grafiktreiber kompatibilitätsliste kann man fast an einer Hand abzählen.
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gritsch28.07.16 14:52
jensche
Apple hat ja eigentlich im Vergleich zu Microsoft eine Luxussituation. Sie müssen Treiber für einen Bruchteil von Hardware kompatibel machen. MS muss für tausende Hardwaresituationen Treiber haben welche funktionieren. Trotzdem ist Direct X mindestens doppelt so perfomant.

Die treiber kommen von den jeweiligen grafikkarten-herstellern und nicht von MS.
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john
john28.07.16 15:24
Eitot
Bislang gibt es in iOS oder OS X keine Anzeichen für derartige Pläne, sodass Apples Geräte als Spieleplattform zukünftig an Attraktivität verlieren könnten.
Welche Attraktivität denn?

exakt. bei dem satz musste ich auch sehr lachen. was soll denn verloren gehen, was inexistent ist.
biete support. kostenlos, kompetent und freundlich. wähle zwei.
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gritsch28.07.16 15:33
john
Eitot
Bislang gibt es in iOS oder OS X keine Anzeichen für derartige Pläne, sodass Apples Geräte als Spieleplattform zukünftig an Attraktivität verlieren könnten.
Welche Attraktivität denn?

exakt. bei dem satz musste ich auch sehr lachen. was soll denn verloren gehen, was inexistent ist.

Naja, Apple macht im iOS app-store wohl 30 % seinenes umsatzes über spiele (und das bei doppelten umsatz zum google-play store).
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LoCal
LoCal28.07.16 16:09
Der größte Nachteil von Vulkan heißt: DirectX

Sofern sich der Großteil der Spieleindustrie darauf fokussiert, hat Vulkan die gleichen Chancen wie OpenGL.

Zumal was Spiele angeht OpenGL eh nur auf OS X und Linux eine Rolle spielte. Die Xbox nutzt DirectX und die PlayStation eine sehr proprietäre OpenGL-Ableitung.

Und gerade hat man auch das Gefühl, dass eh jedes 1,5te Spiel mit Unity oder unreal gemacht wird.
Ich hab zwar keine Lösung, doch ich bewundere dein Problem
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Marcel_75@work
Marcel_75@work28.07.16 16:23
Keine Ahnung ob das immer noch so ist, aber früher waren zumindest die professionellen Grafikprogramme, also 3D, CAD etc. auf OpenGL angewiesen, denn im Gegensatz zu DirectX bietet (bzw. bot?) das noch viel mehr an Funktionalitäten.

Und soweit ich das mitbekomme, wird im HighEnd-Bereich immer noch auf OpenGL gesetzt und nicht auf DirectX.

Oder sieht das in 2016 komplett anders aus?

Wäre mal ein guter Anlass, eine aktuelle Ausgabe der "Digital Production" zu studieren, dann könnte ich mir die Frage auch selbst beantworten …

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Thyl28.07.16 16:55
Wenn Metal so performant ist wie DirectX, und Entwickler ohnehin für zwei APIs schreiben mussten, hat sich die Situation gegenüber OpenGL/DirectX ja wohl verbessert. Ob Vulcan noch ein Erfolg beschieden ist, erscheint fraglich, da sein Hauptvorteil in der OpenGL Inkarnation die Plattform-Unabhängigkeit war, und die ist nun futsch. Ich glaube, Vulcan ist ne Totgeburt.
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maczock28.07.16 20:33
LoCal
Und gerade hat man auch das Gefühl, dass eh jedes 1,5te Spiel mit Unity oder unreal gemacht wird.

Und was hat das mit dem Thema zu tun?
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LoCal
LoCal28.07.16 20:57
maczock
LoCal
Und gerade hat man auch das Gefühl, dass eh jedes 1,5te Spiel mit Unity oder unreal gemacht wird.

Und was hat das mit dem Thema zu tun?

Dass sich die Spieleentwickler keine Gedanken über OpenGL, Metal, Vulkan oder DirektX machen (müssen) … denn das machen Unreal oder Unity.
Ich hab zwar keine Lösung, doch ich bewundere dein Problem
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Michael Lang28.07.16 21:08
Wie man im sehr schönen Demo-Video sehen kann läuft die unreal-engine unter Vulkan.

Also setzen die Entwickler offensichtlich sehr frü auf diese API. Ausserdem ist Vulkan sehr wohl plattform unabhängig. Gibt es für AMd, Nvidia, Iamgination, .... Läuft unter Windows und Linux.
Scheint ne moderne Sache zu sein und die Performance muß wohl sehr gut sein. Ich denke, neben DX könnte sich Vulkan sehr wohl etablieren. Was bei Metal kaum der Fall sein wird, da es nur von Apple supportet wird. Da Vulkan unter Linux läuft, dürfte eine Anpassung an OSX nicht unmöglich sein. Aber das ist Apples Entscheidung...

Da Apple kaum Wert auf Spiele legt (jedenfalls nicht wirklich, denn dann würden die auch bessere GPUs verbauen bzw. aktuellere), wird sich da wohl wenig tun.

Aber für den Rest und die Entwickler wird Vulkan sicherlich ne Bereicherung sein.

Gruß,
M.L.
- Das größte Maul und das kleinste Hirn,wohnen meist unter derselben Stirn. - Hermann Oscar Arno Alfred Holz, (1863 - 1929), deutscher Schriftsteller
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ts
ts28.07.16 21:11
Raziel1
Ich glaube nicht das sich Apple von OpenGL verabschiedet hat. Ist wahrscheinlich wie so oft gewesen. Es hat sich nichts bewegt und die Technologie ging nicht vorwärts.
Die Technologie ging bei Apple nicht vorwärts. Deren OpenGL-Implementation ist einfach nur total veraltet.
Raziel1
Also hat es Apple halt selbst in die Hand genommen wenn die anderen nicht mitmachen wollten.
Oder es war abzusehen, dass Vulkan entwickelt wird. Es wurde die „Flucht nach vorne“ angetreten um einen Vendor-Lock-In für die eigenen Telefone zu schaffen.
Raziel1
Wenn die neue Lösung sinnvolle Vorteile bringen sollte (Was wahrscheinlich nicht leicht sein wird, denn bei Metal hat man immer noch den großen Vorteil das Apple es selbst in der Hand hat und damit auch gezielter optimieren kann) werden sie es sicher wieder in Betracht ziehen.
Betrachtet man die Leistung der Grafikbeschleunigung am Mac, dann ist zweifelhaft, ob Apple in dem Bereich Kompetenz besitzt.

OpenGL ist auf Windows wesentlich schneller als mit Mac OS X. Leider kenne ich nicht den aktuellen Stand auf GNU/Linux-Systemen, aber vor ein paar Jahren war OpenGL da noch mal schneller als mit Windows.
jensche
Die treiber kommen von den jeweiligen grafikkarten-herstellern und nicht von MS.
Nicht ganz, MS liefert auch Standardtreiber für die Grafikkarten auf Windows. Die unterstützen dann allerdings dann nur Direct3D.
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SK8T29.07.16 03:05
Aus dem Artikel oben:
Obwohl Apple zu den Mitgliedern der Khronos Group gehört, hat man sich mit der Einführung der Metal-Schnittstelle in iOS 8 vor zwei Jahren von OpenGL offiziell verabschiedet.

offiziell von OpenGL verabschiedet? Vielleicht hab ich das was übersehen, aber die Metal-API wird doch zusätzlich angeboten, nicht stattdessen? Sowohl auf dem Mac als auch unter iOS steht OpenGL doch noch zur Verfügung? Überhaupt erweckt die Formulierung den Eindruck, Apple hätte sich gänzlich von OpenGL – also auch von der Khronos Group – "verabschiedet", sogar offiziell. Ein Abschied ist per Definition ja eigentlich eine Trennung.

Dies allerdings gab einen entscheidenden Impuls bei den anderen Mitgliedern der Khronos Group, sich vom veralteten und überzogenen OpenGL-Standard zu verabschieden und einen gänzlich neuen Standard zu entwickeln - nämlich Vulkan.

Da habe ich mal große Zweifel, dass Apples "Abschied" von OpenGL ein Impuls für die Khronos Group war, Vulkan zu entwickeln. Zumal man sich keinesfalls vom OpenGL-Standard verabschieden (wieder dieses Wort) möchte. Vulkan wird parallel zu den anderen OpenGL-Standards entwickelt.

Ich finde diese Formulierungen, die Apple wichtiger machen, als es ist, bedenklich.

Quelle: Offizielle Vorstellung der Vulkan-API auf der SIGGRAPH 2015:
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steve.it29.07.16 09:53
- Metal hat weniger Features als Vulkan. Vieles kann nachgereicht werden; alles geht wahrscheinlich nicht. Metal hat vor allem einen anderen Fokus: Einfache Entwicklung (und nicht maximale Power und Möglichkeiten, auch wenn die Schnittstelle flott ist)
- Mac OS hat schlechte GPU Treiber
- Apple lässt OpenGL seit Jahren vergammeln. Selbst in Sierra ist man AFAIK immer noch bei 4.1 (6 Jahre alt und voll mit Bugs!). Und OpenGL hat eben noch Bedeutung.
- Es wäre wahrscheinlich schön, wenn es neben Metal in Zukunft auch Vulkan geben würde.
- Es wird Wrapper geben (Vulkan auf Metal). Wird aber wohl kaum so gut sein wie eine native Vulkan Implementierung (und fehlende Features kann der Wrapper nicht herbeizaubern).

Wegen Bugs in OS X OpenGL und OpenCL (auch das ist veraltet) Implementierungen hat sogar der OS X Maintainer von Blender das Handtuch geworfen. Kann man nachlesen.
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NikNik29.07.16 10:03
Also liebes MacTechNews Team.... "Technik" Artikel solltet ihr echt lassen. Alleine der erste Absatz ist so voll mit Fehlern, das geht ja mal gar nicht. Oder besser, da ist alles falsch

1. Vulkan wurde nicht "vorgestellt" und auch nicht "zukünftig"... Vulkan ist schon längst draußen und wird u.a. bei Doom bereits benutzt
2. Vulkan wird OpenGL nicht "ablösen", OpenGL wird weiterhin Features bekommen, so wie zur diesjährigen SIGGRAPH
3. "möglicherweise so leistungsfähig wie Metal"... Metal erreicht nicht mal das Featureset von OpenGL 4.5! Außerdem braucht man kein "möglicherweise", denn beide APIs sind da, implementiert und können geprüft werden.
4. "durch AMDs mitwirken"... oh man... an Vulkan haben so gut wie alle Grafikhersteller gearbeitet...
5. Apple mag ja noch zur Khronos Group gehören, aber sie waren nicht im Vulkan Board
6. Die genannten Hardwarevorrausetzungen sind quatsch. Vulkan läuft z.B. auch auf Ivy Bridge, Haswell und Broadwell CPUs. Nicht nur Skylake.
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Dr.Watson
Dr.Watson29.07.16 15:23
Ich verstehe nicht warum man jetzt den großen Hype macht. Apple wurde damals aus dem Consortium gekickt da man sich in typischer Apple Manier nicht an Dinge beteiligen wollte. Man wollte unter anderem unbedingt nur auf das eigene "Metal" setzen.

Den Rausschmiss wollten damals unter anderem viele große Unternehmen wie Nvidia, Intel, AMD,Google und weitere.

In Sachen Support ist Vulkan unglaublich gut. Plattformunabhängig und sorgt zwar für meiner Meinung nach eher unwichtige Dinge wie Gaming Support.. Aber gerade dadurch steigt der Marktanteil für die Linux Platform.Man sieht dieses auch langsam bei Steam, Kickstarter, Gog., Phoro...

Übrigens ist die Performance in vielen Bereichen weitaus schneller als OpenGL (welches aber ebenfalls sehr gut ist).
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borsti00729.07.16 23:23
3rd-party Vulkan API could simplify porting graphics-intensive games to Metal on macOS, iOS

http://forums.appleinsider.com/discussion/194175

https://moltengl.com/moltenvk/
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maczock28.06.17 00:34
LoCal
maczock
LoCal
Und gerade hat man auch das Gefühl, dass eh jedes 1,5te Spiel mit Unity oder unreal gemacht wird.

Und was hat das mit dem Thema zu tun?

Dass sich die Spieleentwickler keine Gedanken über OpenGL, Metal, Vulkan oder DirektX machen (müssen) … denn das machen Unreal oder Unity.

Davon träumst du. In Wahrheit sieht es gewaltig anders aus. Simples Beispiel – die Bedeutung von positiv und negativ ist in den Shadern manchmal vertauscht (zwischen Mac und PC).
Und die Performance von Metall und Unity ist wirklich unterirdisch schlecht. Ausserdem erzeugt teilweise andere mathematische Ergebnisse.
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