Vulkan
開発元クロノス・グループ
初版2016年2月16日 (8年前) (2016-02-16)

最新版1.3.261 - 2023年8月4日 (9か月前) (2023-08-04)[1] [±]
リポジトリ

github.com/KhronosGroup/Vulkan-Headers

対応OSWindows、Linux、Android、その他
プラットフォームクロスプラットフォーム
対応言語C/C++
種別3DグラフィックスAPI
公式サイトwww.vulkan.org
テンプレートを表示

Vulkan（ヴァルカン）は、クロノス・グループ（英: Khronos Group）が策定している、オープンスタンダード・ロイヤリティフリー・クロスプラットフォームなリアルタイム3次元コンピュータグラフィックス・コンピュートAPIである。グラフィックスハードウェア層に近いローレベル (low level) な制御を目的としており、これによりオーバーヘッドを低減し、ハードウェア限界性能を引き出すことが可能となる。VulkanはAppleのMetalやマイクロソフトのDirect3D 12といった先発のローレベルAPIと競合するが、プラットフォーム独自の固有仕様ではなく、様々なデバイスやオペレーティングシステムをターゲットにできることが特徴である。
経緯

Vulkanが出現する以前、クロスプラットフォームなグラフィックスAPIとしてOpenGLおよびOpenGL ESがすでに存在していた。しかし、OpenGL黎明期のハードウェア設計に由来する互換性重視のAPI設計は徐々に陳腐化し、OpenGL 4に至る頃にはすでに最新のGPUハードウェア設計との乖離が発生してしまっていた。また、OpenGL/OpenGL ESはハードウェアを高度に抽象化しており、そのためプラットフォーム間の移植性やアプリケーション開発者にとっての利便性は高いものの、AAAタイトルのゲームなどに代表されるような性能要求の厳しいソフトウェアの開発に利用する場合はオーバーヘッドが大きくなってしまい、ハードウェアの限界性能を引き出すことができなくなってしまうという問題を抱えていた。オーバーヘッドの増加による描画効率の低下はまた電力効率の低下にも直結するため、モバイル機器など電力供給の限られるデバイスにおいても効率面での影響は無視できない。

このため、SIGGRAPH 2014で、レガシーな設計が蓄積しているOpenGLをリセットし、ゼロから構築し直して刷新する、次世代の標準3D API規格 (OpenGL Next Generation, glNext) の策定が始められることがアナウンスされた。このとき、マルチスレッド対応やシェーディング中間言語などの近代的な技術が導入されることが発表された[2]。

GDC 2015では、新規格の名称が"Vulkan"となることが発表され[3]、Direct3D 12同様のコマンドキューベースのマルチスレッドレンダリング機能や、OpenCLとのプログラミング基盤共通化をもたらすSPIR-V中間表現[4]を導入することが明らかにされた。また、VulkanにはAMD独自のローレベルグラフィックスAPIであるMantleが要素技術として取り込まれることが発表された[5]。「Vulkan（ヴァルカン）」の名前の由来は公式には示されていない。同綴のVulkan（フルカン）はドイツ語で 火山 を意味する単語であり、これを挙げるニュースサイトが少数存在するが、根拠のあるものでないことに注意が必要である[6][7]。

2015年8月には、GoogleがAndroidにおいてVulkanをサポートする旨を発表[8]。

2016年2月16日、Vulkan 1.0の正式仕様がリリースされた[9]。Vulkan仕様のリリースとともに、AMD、NVIDIA、インテル、クアルコム、イマジネーションテクノロジーズ（英語版）といった代表的なベンダーはVulkan対応ドライバーのベータ版の提供や認証を開始した[10]。Androidにおいては、2016年8月リリースのAndroid 7.0 (Nougat) からOSレベルの対応が開始された。実際にVulkanが利用できるかどうかは、システムがVulkan対応GPUを搭載しているかどうかにも依存する。Android 9 (Pie) 以上でVulkan 1.1 APIに対応しており、また64ビット版のAndroid 10を最初から搭載するデバイスはVulkan 1.1のサポートが必須となっている[11]。

なお、Vulkanはハードウェアの詳細な制御を可能とするローレベルAPIである一方、従来のOpenGLはCPU-GPU間の同期などの煩雑な処理を自動で行なってくれる上位層のAPIとして、今後もメンテナンスおよびアップデートが継続されることになっている[12]。
シェーディング言語

Vulkanがサポートする最初の高レベルシェーディング言語は、OpenGLと同じくGLSLとなる。ただし、VulkanではSPIR-Vを標準的に利用することが可能であるため、GLSLで記述したシェーダープログラムをオフラインコンパイルし、SPIR-V（英語版）としてバイナリに変換してからアプリケーションに同梱することが可能となる。そのほか、Vulkan SDKに付属するオフラインシェーダーコンパイラーglslangValidatorには、入力としてHLSLで書かれたソースコードを使うことができるようになるコンパイルオプションも存在する。
開発環境.mw-parser-output .ambox{border:1px solid #a2a9b1;border-left:10px solid #36c;background-color:#fbfbfb;box-sizing:border-box}.mw-parser-output .ambox+link+.ambox,.mw-parser-output .ambox+link+style+.ambox,.mw-parser-output .ambox+link+link+.ambox,.mw-parser-output .ambox+.mw-empty-elt+link+.ambox,.mw-parser-output .ambox+.mw-empty-elt+link+style+.ambox,.mw-parser-output .ambox+.mw-empty-elt+link+link+.ambox{margin-top:-1px}html body.mediawiki .mw-parser-output .ambox.mbox-small-left{margin:4px 1em 4px 0;overflow:hidden;width:238px;border-collapse:collapse;font-size:88%;line-height:1.25em}.mw-parser-output .ambox-speedy{border-left:10px solid #b32424;background-color:#fee7e6}.mw-parser-output .ambox-delete{border-left:10px solid #b32424}.mw-parser-output .ambox-content{border-left:10px solid #f28500}.mw-parser-output .ambox-style{border-left:10px solid #fc3}.mw-parser-output .ambox-move{border-left:10px solid #9932cc}.mw-parser-output .ambox-protection{border-left:10px solid #a2a9b1}.mw-parser-output .ambox .mbox-text{border:none;padding:0.25em 0.5em;width:100%;font-size:90%}.mw-parser-output .ambox .mbox-image{border:none;padding:2px 0 2px 0.5em;text-align:center}.mw-parser-output .ambox .mbox-imageright{border:none;padding:2px 0.5em 2px 0;text-align:center}.mw-parser-output .ambox .mbox-empty-cell{border:none;padding:0;width:1px}.mw-parser-output .ambox .mbox-image-div{width:52px}html.client-js body.skin-minerva .mw-parser-output .mbox-text-span{margin-left:23px!important}@media(min-width:720px){.mw-parser-output .ambox{margin:0 10%}}

この節の加筆が望まれています。

この節に雑多な内容が羅列されています。事項を箇条書きで列挙しただけの節は、本文として組み入れるか、または整理・除去する必要があります。（2021年3月）

ウィキペディアはオンライン百科事典であって、情報を無差別に収集する場ではありません。改善やノートページでの議論にご協力ください。（2021年3月）

Vulkanの公式ソフトウェア開発キット (SDK) として、Valve社の協力のもとLunarG（英語版）社がLunarG Vulkan SDKをリリースしている。同SDKはWindows、Linux、およびmacOSに対応している。macOSに関しては後述のMoltenVKを間接的に利用している[13]。このSDKはiOSには対応していない。

また、Vulkanに対応するデバイスドライバーや独自のSDK開発を所望するベンダー向けに、ICD (Installable Client Driver) ローダーやアーキテクチャに関するドキュメントがGitHubにて公開されている。

Androidにおいては、2016年6月にリリースされたリビジョン12以降のNDKでVulkan 1.0に正式対応している[14]。なお、Android 10ではベンダードライバーによるOpenGL ES実装以外に、後述するVulkanバックエンドのANGLEを利用したOpenGL ES 2.0互換実装も利用できるようになっている[15]。
補助ライブラリ

GLFW（英語版） - OpenGL向けのマルチプラットフォームライブラリであるが、バージョン3.2以降でVulkanにも対応した[16]。

vulkan-cpp - Googleの提供するVulkan用のC++向け抽象化ライブラリ[17]。ライセンスはApache License 2.0。