完全比較: Windows 版 Vulkan vs DirectX vs OpenGL

PC グラフィックスの世界に興味があるなら、おそらく Vulkan、DirectX、OpenGL などの名前を聞いたことがあるでしょう。多くの場合、これらの技術の選択によって、スムーズに動作し、素晴らしいグラフィックを備えたゲームと、カクツキやゲームの特性を活かせないゲームの違いが生じることがあります。 ハードウェア.

したがって、Windows でのゲーム開発やパフォーマンスに最適なオプションはどれかと疑問に思ったことがあるなら、注目してください。疑問を解消するための最も包括的で最新の比較がここにあります。

グラフ API とは何ですか? なぜ重要なのですか?

グラフィックス API (アプリケーション プログラミング インターフェイス) は、ゲームのソフトウェアとグラフィックス カードを直接結び付けるものです。その主な機能は、開発者がハードウェア (特に GPU) と対話して 2D および 3D グラフィックスを実現し、テクスチャと視覚効果を管理し、システム リソースの使用を最適化できるようにすることです。

適切に統合された最新のグラフィックス API がなければ、最高のハードウェアであってもその潜在能力を最大限に発揮することはできません。これは、ゲームとシミュレーションまたは設計アプリケーションの両方において、パフォーマンス、視覚品質、互換性、開発の容易さの違いにつながります。

DirectX: WindowsにおけるMicrosoftの巨人

DirectXは、Microsoftが開発し、主にWindows向けに設計されたAPIのコレクションです。 携帯グラフィックス (Direct3D)、オーディオ、データ入力などのツールが含まれており、マルチメディア開発のための非常に完全なスイートとなっています。

DirectXの主な利点:

• Windowsへの深い統合: Microsoft オペレーティング システムとハードウェアがプリインストールされ、最適化されています。
• サポートと充実したドキュメントVisual Studio や専用のデバッグ プロファイルなどのリソース、チュートリアル、ツールが多数あります。
• 最先端技術DirectX 12 Ultimate は、レイ トレーシング、高度なシェーダー、最新のハードウェアの効率的な管理をサポートします。

一方、DirectX のマイナス面は、Microsoft 独自のクローズド テクノロジであることです。つまり、Windows または Xbox でのみこの機能を最大限に活用でき、クロスプラットフォーム開発が大幅に制限されます。

OpenGL: ベテラン、多用途、マルチプラットフォームの賭け

OpenGL は、Khronos Group によって管理され、ほぼすべてのオペレーティング システムで実行できるように設計されたグラフィック API です。: ウィンドウズ、 Linux、macOS、さらには 携帯電話.

彼の主な焦点は常に 移植性と互換性できるだけ多くのプラットフォームに展開したいプロジェクトにとって最適な選択肢となります。

その強みは次のとおりです。:

• オープンでクロスプラットフォームなAPI: どの開発者でも使用でき、ほとんどのデバイスやシステムと互換性があります。
• 確かな実績と活発なコミュニティOpenGL は長年にわたって標準となっており、多くのドキュメントと例が存在します。
• 絶え間ない進化バージョン 4.6 では、シェーダー、レンダリング、グラフィックス パイプラインの最適化が改善されました。

しかし、OpenGL は Vulkan に若干遅れをとっています。 ハードウェア制御と効率の点では優れていますが、今でも無数のプログラムやアプリケーションで使用されています。

Vulkan: 効率的なクロスプラットフォーム開発のための新しい標準

Vulkan は OpenGL の進化版であり、グラフィックス ハードウェアへのより直接的なアクセスを可能にするように設計されています。低レベルの API であることが特徴で、プログラマーは CPU と GPU の使用率を最大化できます。

その主な特徴は:

• オープンソースであり、Khronos Groupによってメンテナンスされています大手ハードウェアメーカーのサポートを受けています。
• マルチプラットフォーム: Windows、Linuxで動作、 Android、BSD Unixの、また、次のようなコンソールでも Nintendo Switch.
• ハードウェアを完全に制御: マルチスレッド システムとマルチコア CPU 向けの高度な最適化により、各 GPU から最大限のパワーを引き出すことができます。
• 効率とパフォーマンスの向上: ゲームやアプリケーションは、特に CPU の小さいシステムでは、より高い FPS とより低いレイテンシを提供できます。

もちろん、この効率性と制御にはコストがかかります。: Vulkan は DirectX や OpenGL よりも扱いが複雑で、より長い学習曲線が必要です。

技術比較: Vulkan、DirectX、OpenGL の直接比較

技術に詳しい方のために、これらの API の主な違いを以下に示します。:

特長	火山	DirectXの	OpenGLの
ティポ	低レベルAPI、 ゲーム グラフィックソフトウェア	主にグラフィックスとオーディオ用のマルチメディア API のコレクション	標準化されたクロスプラットフォームのグラフィックAPI
最初のリリース	2月2016	9月1995	1992年（OpenGL 1.0）
Sistemas互換機	Windows、Linux、Android、BSD Unix、任天堂	Windows、Xbox、ドリームキャスト	Windows、Linux、macOS、Android、 iOS
APIタイプ	クロノスグループによって開発および保守されているオープンソース	マイクロソフトのオーナー	オープンスタンダード（クロノスグループ）
最適化	効率的なCPU/GPU利用、高度なマルチスレッドサポート	使いやすさとパフォーマンスのバランスの取れたハンドリング	低レベルの制御が少なく、移植性が高い
互換性	クロスプラットフォーム: デスクトップ、モバイル、コンソール	Microsoftエコシステムに限定	高度なクロスプラットフォーム
使いやすさ	複雑さが増し、学習曲線も急峻になる	開発者に優しい豊富なリソース	中級、簡単、文書化されたアクセス

システムで実施したテストでは Windows 7 同じハードウェア構成で、VulkanはDirectXよりもFPSで優れている。 (さまざまな情報源によると、たとえば Vulkan の場合は 303.4 FPS、DirectX の場合は 270.6 FPS)。

Windows用APIのメリットとデメリット

DirectX、Vulkan、OpenGL の中から選択するのは、白か黒かの問題ではありません。人にはそれぞれ得意な分野と不得意な分野があります。正しい判断をするためのポイントを以下にまとめました。

• DirectXの WindowsとXboxとの完全な互換性、確実な安定性、そして充実したテクニカルサポートをお求めなら、これは理想的な選択肢です。AAAスタジオの第一選択肢となることが多く、商用Windowsゲームの標準となっています。
• 火山 効率性、パフォーマンス、そしてクロスプラットフォーム対応に優れています。最大限の最適化を目指す開発者や、複数のプラットフォームでローンチしたいプロジェクトにとって最適な選択肢です。
• OpenGLの Vulkan の台頭により、最近のタイトルではあまり使用されなくなっていますが、移植性や多くのシステムで実行する必要があるプロジェクトにとっては安全なコンソールであり続けています。

ハードウェアを最大限に活用することに興味があるなら、 現在の傾向としては、新規プロジェクトやオープンソース プロジェクトでは Vulkan に重点が置かれています。互換性を確保し、開発の困難さを軽減することが目的であれば、Windows では DirectX が依然として王者です。

他にどんな競合相手がいるのでしょうか?

Windows では DirectX、Vulkan、OpenGL が主流ですが、特定のコンテキストでは関連する他の API も存在します。:

• 金属: Apple デバイス (macOS および iOS) 専用の低レベル グラフィック API であり、そのハードウェア向けに最適化されています。
• WebGLを: OpenGL ES をベースとし、インタラクティブな Web アプリケーションに重点を置き、プラグインなしで Web ブラウザーで 3D および 2D グラフィックスを直接レンダリングできます。
• マントル: AMD が開発した先駆的なテクノロジー。Vulkan の前身ですが、現在はサポートされていません。
• Direct3D: DirectX の一部であり、3D グラフィックスに特化しており、Windows 環境で広く使用されています。

MicrosoftのGDI/GDI+などの他の技術 これらは、Windows のグラフィカル アプリケーションではまだ使用されていますが、最新のビデオ ゲームや高 FPS を必要とするタスクには適していません。

PCがDirectX、Vulkan、OpenGLをサポートしているか確認する方法とアップデート方法

ゲームやプログラムで最新の機能と最適なパフォーマンスを楽しむには、インストールされているこれらの API のバージョンとその更新方法を知っておくことが重要です。重要な手順は次のとおりです。

• DirectXの：「Windows + R」を押して、 DXDIAG 実行してシステムタブでバージョンを確認してください。アップデートするには、Microsoftの公式インストーラー（dxwebsetup.exe).
• OpenGLの: GPU-Z（こちらからダウンロード）などのプログラムを使用して、互換性とバージョンを確認してください。OpenGLは、 ドライバー 製造元の公式ウェブサイトからカードのグラフィックを取得します。
• 火山: GPU-ZはVulkanをサポートしているかどうかも表示します。正確なバージョンを確認するには、 GLビューOpenGL と同様に、Vulkan はグラフィック カードの最新の公式ドライバーをインストールすることで更新されます。

ビデオゲームにおける DirectX vs. Vulkan vs. OpenGL: パフォーマンスと互換性

ビデオゲーム業界では、流動性を損なうことなく最高のビジュアルパフォーマンスを実現するための戦いが絶えず行われています。DirectX、Vulkan、OpenGL 間のパフォーマンスの違いは、対象となるタイトルとハードウェアによって大きく異なる場合があります。

例えば、次のようなタイトル DOOM (2016) DirectXとVulkanのどちらかを選択できます。多くのユーザーから、低スペックのハードウェアではVulkanの方が高いFPSと安定したエクスペリエンスを実現できる一方、ハイエンドハードウェアではWindowsネイティブの最適化によりDirectXの方が優れたパフォーマンスを発揮すると報告されています。

OpenGL（最近のWindowsゲームではあまり使われていないが）は、特に独立したプロジェクトやクロスプラットフォーム プロジェクトにおいて、移植性と互換性の切り札であり続けます。

ゲームが適切に最適化されている限り、エンドユーザーは通常、違いに気付かないでしょう。しかし、開発レベルでは、APIの選択が、システム間のゲーム移植の容易さ、レイトレーシングなどの最先端技術へのアクセス、あるいは現在のマルチコアCPUの潜在能力を最大限に活用できるかどうかに影響を与える可能性があります。