OpenGL

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wikipedia OpenGL から:

OpenGL (Open Graphics Library) は、グラフィックスハードウェア向けの2次元/3次元コンピュータグラフィックスライブラリである。SGI 社内で自社の CG ワークステーション向けにクローズドに策定された API 仕様が改良されて公開されています。

詳しくは、Khronos をご覧ください。

インストール

OpenGL を使用するアプリケーションを実行するには、ハードウェア (GPU または CPU) に適したドライバをインストールする必要があります。

ヒント:
  • AMD(および ATI)の場合、特別な理由がない限りオープンソースドライバーの使用が推奨されます。
  • NVIDIA の場合、Kepler(NVE0/GKXXX) シリーズより新しいカードではプロプライエタリ (独自) ドライバーを使用するのが推奨されます。一般的にパフォーマンスも向上します。
ノート:

Mesa は、最新の OpenGL 仕様をサポートするオープンソースの OpenGL 実装です。Intel、AMD (旧 ATI)、NVIDIA の GPU 向けのオープンソースドライバを提供し、ソフトウェア ラスタライザ(llvmpipe など)も備えています。

Mesa には 2 つのパッケージがあり、それぞれ異なるドライバを含んでいます。

  • mesa は、最新のハードウェア向けの Mesa パッケージで、以下のようなモダンなドライバーを含みます。
    • r300 : AMD Radeon R300、R400、R500 GPU 向け。
    • r600 : AMD Radeon R600 から Northern Islands までの GPU 向け (AMD 公式サポート)
    • radeonsi : AMD Southern Island 以降の GPU 向け (AMD 公式サポート)
    • nouveau : NVIDIA 向けオープンソースドライバー Nouveau
    • virtio_gpu : QEMU ベースの VMM (KVM や Xen など) 向けの仮想 GPU ドライバ。
    • vmwgfx : VMware の仮想 GPU 向け。
    • i915 : Intel Gen 3 GPU 向け。
    • crocus : Intel Gen 4 Gen 7 GPU 向け。
    • iris : Intel Gen 8 以降の GPU 向け (Intel 公式サポート)
    • zink : Vulkan 上で OpenGL を実行するための Gallium ドライバー。
    • d3d12 : WSL など、D3D12 のみをサポートするデバイス向けの OpenGL 3.3 ドライバー。
    • swrast : レガシーなソフトウェアラスタライザ。Mesa 22.0.0 で廃止されたが、ソースコードには残存 (ArchLinux では 24.1.1 で依然利用可能[1])
    • softpipe : ソフトウェアラスタライザかつ Gallium のリファレンスドライバ。
    • llvmpipe : LLVM を使用した x86 JIT コード生成によるマルチスレッド対応のソフトウェアラスタライザ。
  • mesa-amber は、古いハードウェア向けのクラシック(Gallium3D 非対応)ドライバーを含むパッケージです。
    • i830 : Intel Gen 2 GPU 向け(i965 と同じバイナリ)
    • i915 : Intel Gen 3 GPU 向け(i965 と同じバイナリ)
    • i965 : Intel Gen 4 Gen 11 GPU 向け(Intel 公式サポート)
    • radeon : AMD Radeon R100 GPU 向け(r200 と同じバイナリ)
    • r200 : AMD Radeon R200 GPU 向け。
    • nouveau_vieux : NVIDIA NV04(Fahrenheit)NV20(Kelvin)GPU 向け。
    • swrast : レガシーなソフトウェアラスタライザ。
ノート: Mesa を使用する場合、適切なドライバーは自動的に選択されるため、パッケージをインストールするだけで追加設定は不要です。
  • nvidia-utils : NVIDIA GPU 向けのプロプライエタリ (独自) ドライバ (OpenGL 実装を含む)

検証

OpenGL のインストールを確認するには、 mesa-utils glxinfo を使用すると、次のような出力が得られるはずです。 

$ glxinfo | grep OpenGL
OpenGL vendor string: X.Org
OpenGL renderer string: AMD RV620 (DRM 2.50.0 / 5.10.12-arch1-1, LLVM 11.0.1)
OpenGL core profile version string: 3.3 (Core Profile) Mesa 20.3.4
OpenGL core profile shading language version string: 3.30
OpenGL core profile context flags: (none)
OpenGL core profile profile mask: core profile
OpenGL core profile extensions:
OpenGL version string: 3.0 Mesa 20.3.4
OpenGL shading language version string: 1.30
OpenGL context flags: (none)
OpenGL extensions:
OpenGL ES profile version string: OpenGL ES 3.0 Mesa 20.3.4
OpenGL ES profile shading language version string: OpenGL ES GLSL ES 3.00
OpenGL ES profile extensions:

(もちろん、設定によって異なる値で)

同じパッケージから glxgears も試せます。3つの歯車が回転しているのが見えるはずです。

ドライバの切り替え

ハイブリッドグラフィック については、PRIME を見て下さい。

ノート: reddit post によると、異なるベンダーの2つの GPU を同時にうまく動作させることができるそうです。

Mesa

以下の 環境変数 を使用することで、使用されているドライバーを上書きすることができます。 

MESA_LOADER_DRIVER_OVERRIDE=driver

デフォルトでは、mesa は /lib/dri/ にあるドライバを検索します。 

$ ls /lib/dri/

driver は _dri.so を除いたドライバ名です。もし失敗したら、llvmpipe にフォールバックします。

また、以下の 環境変数 を設定することで、OpenGL ソフトウェアラスタライザードライバを使用することができます。 

LIBGL_ALWAYS_SOFTWARE=true
GALLIUM_DRIVER=driver

driver は softpipe, llvmpipe, swr のどれか1つです。

ヒント: これを書いている時点では、llvmpipe と swr は softpipe より高速です。

OpenGL over Vulkan (Zink)

もし、何らかの問題（RadeonSI や Iris のバグなど）が発生した場合は、Zink を使用してみてください。

AMD RX 6700 XT では、[2] によると、RadeonSI と比較してゲームによって FPS が 58-105% になるそうです。

2021-11-30 現在、最新のドライバ 495.44 と mesa-gitAUR の master ブランチでも多くのアプリケーションが NVIDIA GPU で動きません。Copper DRI 拡張（アップストリーム未対応）と組み合わせると、RTX 2070 では Tomb Raider の平均 FPS が 20% 高くなります。 

$ env __GLX_VENDOR_LIBRARY_NAME=mesa MESA_LOADER_DRIVER_OVERRIDE=zink GALLIUM_DRIVER=zink %app%

開発

ノート: このセクションは、OpenGL を使いたい開発者のためのものです。エンドユーザはこのセクションの内容は必要ありません。

OpenGL をコードで使うには、関数ローダーが必要です。詳しくは、Khronos を参照してください。

OpenGL ハードウェアデータベース

GPUInfo は、ユーザーが報告した GPU/ドライバ の組み合わせ、サポートされる拡張機能、能力などを提供します。

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