Vydejme se s Fleur Doge, autorkou nové knihy “Vulcanoes”, na neuvěřitelnou cestu do útrob Země! Zjistíme, jak se rodí a umírají sopky, k jakým erupcím dochází a jak jsou nebezpečné, kdo se odvážil postavit se tomuto neovladatelnému živlu, zda je možné najít sopky pod vodou a v Antarktidě a možná i na jiných planetách! Dáváme slovo editorům knihy – Jekatěrině Stepanenko a Peteru Voltsitovi.

Vulkanology nepřestávají být sopky překvapovány a obdivovány a přitahují ke svému studiu stále nové a nové vědy a poznatky: biologii, klimatologii, petrologii, seismologii a mnoho dalších. A pokud se chcete, stejně jako kdysi nebojácní vulkanologové Katya a Maurice Kraftovi, dozvědět co nejvíce o horách chrlících oheň, pak byste měli začít s knihou „Vulcanoes“ z nakladatelství „Walking into History“. V této knize najdete neuvěřitelné příběhy, mýty a legendy, vědecké objevy a mnoho dalšího.

Začněme tím, že bez sopek by život na Zemi možná nevznikl! Koneckonců, zemská kůra, vhodná pro rostliny a zvířata, je magma, které ztuhlo před miliony let. Zemské oceány také vděčí za svou existenci vulkanické činnosti: kdysi to byly sopečné plyny, které urychlovaly proudění vody do atmosféry, a tím ji formovaly. Sopky pomáhají planetě chladit zevnitř, nasycují půdu minerály a jejich teplo lze využít k výrobě zelené energie.

Zničené vesnice pohřbené pod vrstvou městského popela. Sopečný popel ničí rostliny, kyselé deště nastávají po erupci, sopečné emise do atmosféry způsobují globální ochlazení. To se stalo v historii Země více než jednou! Sopky ohrožovaly přírodu i lidi odnepaměti. Proč jsou tedy potřeba? Proč je stvořila příroda a proč je studujeme?

Jen si to představte, hluboko pod zemí se stále každou minutu všechno třese, vaří a taje! A někdy vyráží na povrch přes krátery aktivních sopek – na Zemi jich je 1545! Každý rok na naší planetě vybuchne 60 až 80 sopek. Jedna může vybuchovat několik minut, jiná několik měsíců (obvykle však ne více než 100 dní) a jsou i tací, kteří ani na okamžik neusnuli 30 let!

Sopky od pradávna udivovaly a ohromily lidi. Ne nadarmo se k nim váže tolik legend! Staří Římané věřili, že pod sopkou Etnou ve vězení strádá strašlivá příšera Typhon – byl to on, kdo řval a otřásal zemí tak, že praskala a na povrch se řítily proudy lávy. Ale podle japonské legendy na vrcholu Fudži stále kouří oheň neopětované imperiální lásky.

ČTĚTE VÍCE
Jak je agrese užitečná?

Sopky existují nejen na Zemi, ale i na některých nebeských tělesech Sluneční soustavy. Mnozí odešli, ale někteří jsou aktivní! Takže na Io, satelitu Jupitera, sopky vybuchují dodnes, ale na Neptunově satelitu, Tritonu, nevydávají plameny, ale ledový proud. Prostě neuvěřitelné!

Sopky jsou mojí láskou už od dětství. Mocné, nebezpečné a nepředvídatelné, fascinovaly mě jako tygr nebo kobra. Když jsem byl velmi mladý, pamatuji si, že jsem je dokonce považoval za živé bytosti. (Ve skutečnosti se neříká, že sopka „ožije“, „usne“, „narodí se“?) Nyní se mé znalosti o sopkách samozřejmě staly vědeckyjšími. Jejich záhady ale stále překvapují a přitahují. Proto, když mě nakladatelství „Walk into History“ požádalo, abych tu úžasnou francouzskou knihu doplnil o materiál o ruských sopkách, bez váhání jsem souhlasil.

Kniha je opravdu nádherná: i já, sofistikovaný amatérský vulkanolog, jsem v ní našel pro mě něco nového. A zároveň je perfektní pro první seznámení se sopkami a pro doplnění a systematizaci toho, co už vaše dítě pravděpodobně umí. Obecně se tato kniha na dlouhou dobu stane oblíbenou četbou mladého geologa – od prvních krůčků ve vulkanologii až po osvěžení materiálu v paměti, když se, již ne zcela mladý, rozhodne vyrobit model sopky se svým dítě.

Existuje tucet důvodů, proč je třeba studovat sopky. Za prvé, obrovské množství Rusů žije v blízkosti aktivních nebo spících (a ne nutně ve věčném spánku) sopek.

Za druhé, studiem sopek (včetně této knihy) se čtenář nedobrovolně seznamuje se stavbou Země, tektonikou a dalšími otázkami geologie.

Za třetí, sopky jsou pro biology nesmírně zajímavé. Ne, stále nežijí – ale v zónách vulkanismu žijí naprosto mimořádné organismy a vzkvétají úžasné ekosystémy. Jak je to s kolonizací sopečných ostrovů a lávových polí životem? Každý biolog sní o účasti na takové výpravě.

Za čtvrté, pro geologa jsou vulkány „oknem“ do světa nitra Země, který stále zůstává nepřístupný přímému studiu. Nemůžeme se provrtat až k magmatu, ale proč nezkoumat, co vyvrhuje ústím sopky? Konečně, vulkány mají velký vliv na klima. Říkáte globální oteplování? O slovo se ptají i sopky – a snažte se jim je nedat!

ČTĚTE VÍCE
Je možné přibrat v posilovně?

Obecně sopky potřebuje každý, koho zajímá, jak naše planeta funguje, kdo na ní žije, každý, kdo má rád nerosty, cestování, dobrodružství, kdo chce prokouknout zemi a podívat se do mlhy budoucnosti. Pokud jste s námi „ve hře“, pak je tato kniha dobrým způsobem, jak se „napumpovat“ a posunout se na další úroveň.

Na světě existují tři populární grafická API: Vulkan, DirectX a OpenGL. Pojďme se zabývat prvním z nich. Pojďme zjistit, co to je, k čemu slouží API a jak jej používají vývojáři při vytváření her a aplikací.

Co je API

Programy od různých výrobců se často vzájemně ovlivňují. Aby jedna aplikace rozuměla druhé, musí mluvit jazykem, kterému si navzájem rozumí. V ideálním světě by se programátoři dohodli mezi sebou a používali jeden výměnný protokol. Ale ve skutečnosti se to neděje.

Proto pro kompatibilitu používají tzv API (Application Programming Interface) – aplikační programovací rozhraní. Jedná se o vyrovnávací paměť, tedy prostředníka mezi spuštěnými programy, který se skládá ze sady algoritmů, metod a pravidel, které aplikacím umožňují plnou výměnu dat.

Dá se to vysvětlit jednodušeji. Představte si, že přijdete do restaurace. Při objednávání jídla, příjmu hotových jídel a jejich placení komunikujete s číšníkem. Je to rozhraní vaší interakce s provozovnou, tedy API. Nepotřebujete vědět, jak je jídlo připraveno nebo jak se vypočítává šek – restaurace to všechno udělá a skryje před vámi složité detaily.

V každodenním životě se neustále setkáváme s API. Například rezervace letenky na oblíbené vyhledávací službě. Takové stránky shromažďují informace o nákladech z různých míst a zobrazují data v jediné tabulce. Přesně to implementuje API zabudované do webových stránek leteckých společností.

Při platbě za stejné vstupenky online znovu vstupuje do hry API – pouze tentokrát platební, které je zabudováno do všech moderních prohlížečů. Platba na stránkách, které to podporují, vypadá stejně.

Aby mohly počítačové hry efektivně interagovat s grafickými procesory grafických karet a maximálně využít jejich potenciál, opět využívají API. Ale trochu jiné odrůdy – grafické. Nejběžnějšími buffery tohoto typu jsou Vulkan, DirectX a OpenGL. Umožňují hernímu enginu komunikovat s grafickou kartou libovolného modelu, aniž by pro každý z nich musel psát individuální kód. V podstatě se jedná o knihovny, které obsahují informace o tom, jak by hra měla využívat zdroje konkrétního GPU.

ČTĚTE VÍCE
Co znamená slovo unty?

Vlastnosti Vulkanu

Vulkan byl představen v roce 2015 společností Khronos Group. V té době se stal konkurencí DirectX od Microsoftu a Mantle od AMD. Nové API bylo výsledkem vývoje OpenGL, vyvinutého stejným Khronosem.

AMD okamžitě vidělo potenciál nového produktu. Reds se rozhodli jít do vedení a spojit síly. Svůj vývoj věnovali Khronosu – zmíněnému grafickému API Mantle, vytvořenému pro grafické karty Radeon na architektuře Graphics Core Next (GCN). Vulkan je tedy založen na vlastním vývoji OpenGL, který má bohaté zkušenosti AMD. První stabilní verze se objevila v roce 2016.

Výhody oproti OpenGL jsou zřejmé. Za prvé, Vulkan efektivněji rozděluje zdroje mezi jádra – to platí pro procesor i grafickou kartu. OpenGL zatěžuje jádra CPU jedno po druhém: teprve po úplném načtení prvního jádra převezme řízení druhé. Vulkan je určen pro vícejádra. Paralelizuje procesy, rovnoměrně zatěžuje všechna dostupná jádra – snižuje se spotřeba energie a zvyšuje se snímková frekvence. Za druhé, Vulkan API dává herní aplikaci právo rozhodnout se sama, kdy a jak nahraje GPU a jak využije paměť – v případě OpenGL to řeší ovladač.

Například v Androidu verze 7.0 a vyšší je podpora Vulkan implementována na systémové úrovni. Hry, které toto rozhraní API podporují, produkují v průměru o 30–50 % více snímků za sekundu než hry využívající pouze OpenGL.

Zároveň se spotřebuje méně energie, což je důležité pro chytré telefony a tablety.

V benchmarku Gnómská horda výhody jsou jasně prokázány. S malým počtem položek je rozdíl ve výkonu nepostřehnutelný, ale jak se jejich počet zvyšuje, Vulkan začíná výrazně překonávat OpenGL. Poslední jmenovaný jaksi využívá pouze dvě jádra, zatímco Vulkan používá všechna čtyři a zatěžuje je poměrně rovnoměrně.

Na rozdíl od DirectX a OpenGL je Vulkan skutečně multiplatformní API. Je k dispozici pro Windows (od verze 7), Linux, Android, Fuchsia, MacOS a iOS, Tizen, Raspberry Pi OS, QNX a Stadia.

OpenGL se zároveň dělí na verze pro desktop a mobilní zařízení (OpenGL ES). A současné DirectX 12 může fungovat pouze s Microsoft Windows 10 a 11.

Vývoj

První veřejná specifikace Vulkan byla vydána v únoru 2016 spolu s experimentálními ovladači pro grafické karty AMD a NVIDIA. O dva roky později, po dlouhém běhu, vývojáři spustili Vulkan 1.1. Přidali jsme podporu pro více GPU, které mohou být zcela odlišné. Například první je GPU samostatné grafické karty a druhý je integrován do CPU. To využívá výpočetní výkon obou. Už nebylo potřeba SLI a Crossfire, což byly v té době již prakticky mrtvé technologie, které byly podporovány jen v pár projektech. Bylo přidáno také sledování paprsků.

ČTĚTE VÍCE
S čím si sfingy rády hrají?

Nejnovější verze 1.2 a 1.3 byly vydány v roce 2020 a 2022. „Pod kapotu“ jsme přidali spoustu drobných vylepšení – jsou zaměřeny především na urychlení výpočtů a zlepšení kompatibility s konkurenčními API. To znamená, že hru s podporou DirectX je nyní mnohem jednodušší přizpůsobit Vulkanu.

Podpora vývojářů

Vulkan dnes podporují AMD, NVIDIA, ARM, Intel, Imagination Technologies a Qualcomm. Tedy všichni významní výrobci grafických čipů.

API také podporuje velké množství her a herních enginů. Mezi nejoblíbenější:

  • Doom Eternal na enginu id Tech 7,
  • Dota 2 na enginu Source 2,
  • War Thunder na Dagor Engine,
  • Rage 2 na motoru Apex,
  • Detroit: Become Human na nejmenovaném enginu (vlastní vývoj Quantic Dream),
  • Red Dead Redemption 2 na enginu RAGE.

Některé projekty zpočátku používají Vulkan, v jiných případech vývojáři toto API časem přidají – nicméně verze pro DirectX jsou pro většinu prioritou.

Například hra DOOM (2016) zpočátku jsem používal OpenGL úplně. Později id Software přidalo Vulkan API – na grafických kartách Radeon se výkon zvýšil až o 50 % a v případě GeForce byl nárůst v průměru 10–20 %.

Pokud porovnáme výkon API Vulkan a DirectX, je ve většině projektů přibližně stejný. Vše závisí na implementaci v konkrétní hře a grafické kartě.

Například v Red Dead Redemption 2 Vyrovnávací paměť Vulkan je mírně před DirectX 12. Ta ale funguje stabilněji na grafických kartách NVIDIA.

Implementace v ovladačích pro Linux

Zdá se, že Windows je vyřešen – nyní se podívejme, jaká je situace na trhu s open source softwarem.

V systému Linux existují dva typy ovladačů pro grafické karty AMD: oficiální AMDVLK a třetí stranou RADV z Mesa. Druhá možnost předčí první v rychlosti, někdy i dost výrazně.

To je důvod, proč se společnost Valve Corporation rozhodla použít neoficiální RADV pro své herní konzole Steam Deck založené na Linuxu. Používají vlastní čip založený na architektuře RDNA 2.

Pro karty NVIDIA na Linuxu existuje pouze proprietární (uzavřený) ovladač od samotné korporace. Volný řidič nouveau od nadšenců nepodporuje Vulkan API. Na rozdíl od AMD „zelení“ nepomáhali vývojářům open source softwaru a nesdíleli technickou dokumentaci pro své GPU.

ČTĚTE VÍCE
Kdo léčí žárlivost?

V případě GPU Intel existuje pouze oficiální možnost. Ale „modré“ ještě nemají diskrétní grafické karty, pouze ty zabudované v procesoru.

V průběhu letošního roku by se měly objevit plnohodnotné grafické akcelerátory Arc Alchemist.

Mezitím už vývojáři slibují, že software přidá podporu pro více grafických procesorů, jako jeho konkurent AMD. V budoucnu je možné, že integrovaná grafika v procesoru Intel a diskrétní grafická karta Intel spojí výkon na Vulkan API.