Využití API Vulkan v kontextu výuky počítačové grafiky

Dominik Prokop

Bachelor's thesis

Utilization of the Vulkan API in the context of teaching computer graphics

Abstract:

Bakalářská práce se zabývá možnostmi a potenciálem grafického rozhraní Vulkan jako možného nástroje pro výuku počítačové grafiky. Teoretická část této práce se věnuje představení rozhraní Vulkan a následnému porovnání několika volně dostupných knihoven, napříč různými programovacími jazyky, které umožnují práci stímto grafickým rozhraním. Dále je pozornost věnována krátkému představení programovacího jazyka Rust s důrazem na jeho unikátní a inovativní přístup ke správě paměti. Praktická část je následně zaměřena na představení základních principů práce s knihovnou Vulkano (Rust). Za pomoci této knihovny je vytvořeno celkem dvacet jedna různě náročných ukázkových úloh, které společně pokrývají široké spektrum různě náročných konceptů, primárně z oblasti počítačové grafiky. Samotné ukázkové úlohy jsou doplněny o rozsáhlou dokumentaci (tutoriál), vytvořenou zapomoci nástroje Writerside. Dokumentace slouží jako podkladový (výukový) materiál, který představuje základní práci s knihovnou Vulkano. Poslední část této práce je věnována testování kompatibility všech vytvořených ukázkových úloh s vybranými operačními systémy, konkrétně Windows, macOS a Linux.

Abstract:

This bachelor's thesis explores the possibilities and potential of the API Vulkan as a tool for teaching computer graphics. The theoretical part of this work primarily focuses on introducing the Vulkan interface and comparing several freely available libraries, across various programming languages, that allow working with this interface. Furthermore, attention is paid to a brief introduction of the programming language Rust, emphasizing its unique and innovative approach to memory management. The practical part is focused on presenting the basic principles of working with the Vulkano library (Rust). With the help of this library, a total of twenty-one variously challenging example tasks are created, which together cover a broad spectrum of different concepts, primarily in the field of computer graphics. The example tasks are accompanied by extensive documentation (tutorial), created using the Writerside tool. This documentation primarily serves as a educational material, introducing the basic work with the Vulkano library. The last part of this work is devoted to testing the compatibility of all created example tasks with selected operating systems, specifically Windows, macOS, and Linux.

Keywords

API Vulkan, OpenGL, Knihovna Vulkano, Rust, Ash, Počítačová grafika, Výuka

Keywords

API Vulkan, OpenGL, Vulkano Library, Rust, Ash, Computer graphics, Education

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 17. 4. 2024

Thesis defence

• Date of defence: 30. 5. 2024
• Supervisor: Ing. Bruno Ježek, Ph.D.
• Reader: Ing. Jakub Beneš

University of Hradec Králové

Faculty of Informatics and Management

Bachelor programme / field:
Aplikovaná informatika / Aplikovaná informatika