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Kompatibilität zu OpenGL 1.x/2.x nur noch über optionale Erweiterung

Neun Monate nach der Einführung von OpenGL 3.0 veröffentlicht die Khronos Group das neue OpenGL 3.1. Damit soll die plattformübergreifende und kostenlose 3D-Grafik-Programmierschnittstelle leichter zu programmieren sowie effizienter und flexibler sein.
Lange hinkte das plattformübergreifende OpenGL der Windows-API Direct3D nach, nun bemüht sich das Industriekonsortium Khronos um eine schnellere Weiterentwicklung. Das frisch veröffentlichte OpenGL 3.1 beinhaltet die neue Version 1.40 der OpenGL Shading Language (GLSL) und ermöglicht damit, aktuelle Grafikhardware besser auszunutzen.

Die überarbeitete API soll sich leichter nutzen lassen, das Vertex-Processing wurde effizienter, es gibt mehr Texturierungsmöglichkeiten und ein flexibleres Buffer-Management. Einige der Neuerungen sind für effizienteres GPU-Computing gedacht. Zugleich soll sich die modernisierte OpenGL-API dem im Handy- und Embedded-Bereich gebräuchlichen OpenGL ES annähern, um die Softwareentwicklung zu erleichtern.

Mit OpenGL 3.1 fiel allerdings auch die Kompatibilität zu OpenGL 1.x und 2.x weg. Eine optionale Erweiterung der OpenGL ARB sorgt wieder für eine Abwärtskompatibilität für Anwendungen, die nach einer alten OpenGL-Version verlangen. Laut Khronos beschleunigt das die Weiterentwicklung und sorgt gleichzeitig für Abwärtskompatibilität, "wo sie benötigt wird".

OpenGL-3.0-Treiber gibt es bereits für AMD-, Nvidia- und S3-Grafikchips. AMD und Nvidia haben angekündigt, OpenGL 3.1 in den nächsten Treiberversionen zu unterstützen. Erste OpenGL-3.1-Umsetzungen sind laut Khronos-Mitteilung in Kürze zu erwarten. Mehr zu OpenGL 3.1 findet sich unter www.khronos.org/opengl.

Quelle : www.golem.de

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Im Rahmen der Grafikkonferenz "Siggraph" hat das Khronos-Konsortium die Version 3.2 der Grafikschnittstelle OpenGL vorgestellt. Das API enthält nun für die Rückwärtskompatibilität zu älteren Versionen zwei verschiedene Profile, zudem gibt es einige proprietäre Erweiterungen. Was sich davon bewährt, kann auch Teil des Standards werden.

Mit OpenGL 3.0 hatte Khronos Mitte 2008 einen - allerdings nicht endgültigen - Kompatibilitätsbruch gewagt. Hardware und Treiber nach OpenGL 1.x und 2.x mussten mit Produkten nach OpenGL 3.0 nicht zwingend funktionieren. Erst im Ende März 2009 vorgestellten OpenGL 3.1 zeigten sich erste Schritte zurück zur Rückwärtskompatibilität, vor allem getrieben durch das "OpenGL Architecture Review Board", kurz: ARB.

In dieser Arbeitsgruppe können Mitglieder des Konsortiums die optionalen Erweiterungen, auch als OpenGL-Extensions bekannt, diskutieren und dann entscheiden, ob sie Teil des Standards werden. Über die Extensions lassen sich bei OpenGL traditionell Funktionen eines Grafikprozessors ansprechen, die nicht Teil des Standards sind. Starken Gebrauch davon machte beispielsweise id Software mit seinen Quake-Engines.

Das ARB hat nun für OpenGL zwei neue Profile zertifiziert, eines davon unterstützt wieder OpenGL 1.x und 2.x. Das andere bietet höhere Leistung, arbeitet aber nur mit Funktionen ab OpenGL 3.0.

All das ist Teil der Bemühungen, im Rahmen des plattformübergreifenden Standards zu DirectX aufzuschließen. Daher gibt es nun nach gut vier Monaten schon die nächste Version von OpenGL. Sie sieht unter anderem Geometrie-Shader vor, mit denen sich die 3D-Modelle direkt im Grafikprozessor manipulieren lassen. Die Shaderprogramme können zudem direkt auf Texturen zugreifen, was etwa die Kantenglättung per Multisampling vereinfacht. Die Shadersprache GLSL (GL Shader Language) für diese Funktionen trägt darum nun die Versionsnummer 1.5 gegenüber 1.4 bei OpenGL 3.1.

Im ARB engagieren sich vor allem AMDs Grafikabteilung ATI und Nvidia stark, beide bringen eigene Vorschläge für Extensions ein, die sich auch schon in der Spezifikation (PDF) finden. Diese Extensions sind dort ab Seite 353 des PDFs als "GL_ARB_" gekennzeichnet.

Sofern sich für die verschiedenen Architekturen der Grafikprozessoren Wege finden lassen, diese ARB-Extensions allgemeingültig umzusetzen, können sie später Teil der verpflichtenden Funktionen von OpenGL namens "Core Features" werden, was aber in einer neuen Version von OpenGL, beispielsweise demnächst 3.3, festgeschrieben wird. Bisher ist das aber nicht nötig. Eine Grafikkarte kann sich durchaus mit "OpenGL-3.2-kompatibel" schmücken, wenn sie eine der ARB-Erweiterungen nicht beherrscht.

Quelle : www.golem.de

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Die Khronos Group hat die OpenGL-4.0-Spezifikation fertiggestellt. Das offene Grafik-API soll damit schneller, genauer und flexibler werden, enger mit OpenCL verzahnt sein - und aktuelle GPU-Funktionen wie Tessellation unterstützen.

DirectX 11 unterstützt Tessellation bereits, nun zieht OpenGL nach. Die zur OpenGL-4.0-Spezifikation gehörende OpenGL Shading Language (GLSL) 4.00 verfügt über zwei neue Shader-Stufen, mit denen der Grafikchip der CPU die Geometrie-Tessellation abnimmt. Das ist in Verbindung mit ATIs Radeon-HD-5000er-Serie oder Nvidias neuen GF100-basierten ("Fermi") Grafikkarten GTX-470 und GTX-480 möglich. Mit Tessellation werden die Polygone von der GPU unterteilt und nicht mehr von der Anwendung, was mehr Details ergibt.

Video: Tessellation-Demo von AMD auf eigenem DirectX-11-Chip (0:57)

Außerdem ermöglicht OpenGL 4.0 durch Per-Sample Fragment Shaders und programmierbare Fragment-Shader-Input-Positionen eine verbessere Renderqualität und mehr Flexibilität bei der Kantenglättung (Anti-Aliasing). Shader-Subroutinen sollen zudem deutlich mehr Flexibilität beim Programmieren ermöglichen. Textur-Daten und Textur-Zustand werden durch einen neuen Objekttyp ("sampler objects") getrennt.

Zwar kommen für professionelle Grafikanwendungen 64-Bit-Fließkommaberechnungen mit doppelter Genauigkeit hinzu. Das Zeichnen von mit OpenGL oder externen APIs wie OpenCL generierten Daten erfolgt nun ohne CPU-Intervention.

Für den breiten Einsatz wichtiger sind aber die versprochenen allgemeinen Leistungsverbesserungen, etwa durch instanzierte Geometry-Shader.

Video: Nvidia zeigt GTX 480 mit Benchmark Heaven (4:39)

OpenGL 4.0 ist laut Khronos ein deutlicher Schritt vorwärts - und soll belegen, wie ernst es genommen wird, das offene, plattformübergreifende Standard-API schneller voranzubringen. Die neue Spezifikation unterstützt dabei weiterhin die mit OpenGL 3.2 eingeführten Core- und Compatibility-Profile für Abwärtskompatibilität zu existierendem OpenGL-Code.

Die OpenGL ARB (Architecture Review Board) Working Group von Khronos versucht zudem mit dem ebenfalls neuen OpenGL 3.3 möglichst viele OpenGL-4.0-Funktionen auch mit der vorherigen GPU-Generation anzubieten. Das soll es Entwicklern erleichtern, ihre Software auf verschiedene Hardwaregenerationen anzupassen.

Barthold Lichtenbelt, der Vorsitzende der zuständigen Arbeitsgruppe und gleichzeitig Nvidias interner OpenGL-Entwicklungsleiter, sieht OpenGL damit nicht mehr nur führend auf mobilen Geräten - OpenGL ist die Basis von OpenES. OpenGL ist ihm zu Folge nun auch wieder führend auf dem Desktop. Indirekt sagt er damit, dass DirectX 11 überholt wurde. Sowohl Nvidia als auch AMD/ATI werden in Kürze mit OpenGL-4.0-Treibern aufwarten - Nvidia ab dem 29. März 2010, denn dann werden auch die ersten Fermi-Karten geliefert.

Quelle : www.golem.de