เวอร์ชวลจีแอล
เวอร์ชันเสถียร	3.1.4 / 8 ตุลาคม 2568 ( 8 ตุลาคม 2025 )
รุ่นทดลองใช้งาน	3.1.4 / 8 ตุลาคม 2568 ( 8 ตุลาคม 2025 )
เขียนเป็น	C , C++ , เชลล์ยูนิกซ์
ใบอนุญาต	ใบอนุญาตสาธารณะทั่วไปของ GNU (GPL), ใบอนุญาตไลบรารี wxWindows
เว็บไซต์	www.virtualgl.org​​

VirtualGL ( VGL ) เป็น แพ็กเกจซอฟต์แวร์ โอเพนซอร์สที่เปลี่ยนเส้นทางการสั่งการเรนเดอร์ 3 มิติจาก แอปพลิเคชัน OpenGL ของ UnixและLinux ไปยัง ฮาร์ดแวร์ เร่งความเร็ว 3 มิติในเซิร์ฟเวอร์เฉพาะ และส่งเอาต์พุตที่เรนเดอร์แล้วไปยังไคลเอ็นต์ ( แบบบาง ) ที่ตั้งอยู่ในเครือข่ายอื่น^{[ 1 ]}ในฝั่งเซิร์ฟเวอร์ VirtualGL ประกอบด้วยไลบรารีที่จัดการการเปลี่ยนเส้นทางและโปรแกรมห่อหุ้มที่สั่งให้แอปพลิเคชันใช้ไลบรารีนี้ ไคลเอ็นต์สามารถเชื่อมต่อกับเซิร์ฟเวอร์ได้โดยใช้การเชื่อมต่อ X11 ระยะไกลหรือใช้พร็อกซี X11 เช่น เซิร์ฟเวอร์ Virtual Network Computing (VNC) ในกรณีของการเชื่อมต่อ X11 จำเป็นต้องมีซอฟต์แวร์ VirtualGL ฝั่งไคลเอ็นต์บางส่วนเพื่อรับเอาต์พุตกราฟิกที่เรนเดอร์แยกต่างหากจากสตรีม X11 ในกรณีของการเชื่อมต่อ VNC ไม่จำเป็นต้องมีซอฟต์แวร์ฝั่งไคลเอ็นต์เฉพาะใด ๆ นอกเหนือจากไคลเอ็นต์ VNC เอง

ประสิทธิภาพของแอปพลิเคชัน OpenGL สามารถปรับปรุงได้อย่างมากโดยการเรนเดอร์กราฟิกบนตัวเร่งฮาร์ดแวร์เฉพาะ ซึ่งโดยทั่วไปจะอยู่ในGPU GPU กลายเป็นเรื่องธรรมดาไปแล้ว ทำให้แอปพลิเคชันต่างๆ ต้องพึ่งพา GPU เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่ยอมรับได้ แต่VNCและสภาพแวดล้อมไคลเอ็นต์แบบบางอื่นๆ สำหรับ Unix และ Linux ไม่สามารถเข้าถึงฮาร์ดแวร์ดังกล่าวในฝั่งเซิร์ฟเวอร์ได้ ดังนั้นจึงไม่รองรับ แอปพลิเคชัน OpenGLเลย หรือต้องใช้วิธีที่ช้ากว่า เช่น การเรนเดอร์บนไคลเอ็นต์หรือในซอฟต์แวร์บนเซิร์ฟเวอร์

การแสดงผลแอปพลิเคชัน 3 มิติจากระยะไกลด้วยการเร่งความเร็วฮาร์ดแวร์นั้น โดยทั่วไปแล้วจำเป็นต้องใช้ "การเรนเดอร์ทางอ้อม" การเรนเดอร์ทางอ้อมใช้ ส่วนขยาย GLXของระบบหน้าต่าง X ("X11" หรือ "X") เพื่อห่อหุ้มคำสั่ง OpenGL ไว้ภายในสตรีมโปรโตคอล X11และส่งจากแอปพลิเคชันไปยังจอแสดงผล X โดยปกติแล้ว แอปพลิเคชันจะทำงานบนเซิร์ฟเวอร์แอปพลิเคชันที่อยู่ห่างไกล และจอแสดงผล X จะทำงานบนเดสก์ท็อปของผู้ใช้ ในสถานการณ์นี้ คำสั่ง OpenGL ทั้งหมดจะถูกดำเนินการโดยเครื่องเดสก์ท็อปของผู้ใช้ ดังนั้นเครื่องนั้นจึงต้องมีตัวเร่งกราฟิก 3 มิติที่เร็ว ซึ่งจำกัดประเภทของเครื่องที่สามารถแสดงผลแอปพลิเคชัน 3 มิติจากระยะไกลโดยใช้วิธีนี้ได้

การเรนเดอร์แบบทางอ้อมสามารถทำงานได้ดีหากเครือข่ายมีความเร็วเพียงพอ ( เช่นGigabit Ethernet ) หากแอปพลิเคชันไม่แก้ไขรูปทรงเรขาคณิตของวัตถุที่กำลังเรนเดอร์แบบไดนามิก หากแอปพลิเคชันใช้ รายการแสดงผลและหากแอปพลิเคชันไม่ใช้การแมปพื้นผิว จำนวนมาก อย่างไรก็ตาม แอปพลิเคชัน OpenGL จำนวนมากไม่ตรงตามเกณฑ์เหล่านี้ ยิ่งไปกว่านั้น ส่วนขยาย OpenGL บางตัวไม่ทำงานในสภาพแวดล้อมการเรนเดอร์แบบทางอ้อม ส่วนขยายเหล่านี้บางตัวต้องการความสามารถในการเข้าถึงฮาร์ดแวร์กราฟิก 3 มิติโดยตรง ดังนั้นจึงไม่สามารถทำให้ทำงานแบบทางอ้อมได้ ในกรณีอื่นๆ จอแสดงผล X ของผู้ใช้อาจไม่ให้การสนับสนุนอย่างชัดเจนสำหรับส่วนขยาย OpenGL ที่จำเป็น หรือส่วนขยายอาจขึ้นอยู่กับการกำหนดค่าฮาร์ดแวร์เฉพาะที่ไม่มีอยู่ในเครื่องเดสก์ท็อปของผู้ใช้

การเรนเดอร์ภาพ 3 มิติด้วย OpenGL บนเซิร์ฟเวอร์แอปพลิเคชันช่วยแก้ปัญหาที่เกิดจากการเรนเดอร์แบบทางอ้อม เนื่องจากแอปพลิเคชันมีเส้นทางที่รวดเร็วและตรงไปยังฮาร์ดแวร์การเรนเดอร์ 3 มิติแล้ว หากการเรนเดอร์ 3 มิติเกิดขึ้นบนเซิร์ฟเวอร์แอปพลิเคชัน ก็จะต้องส่งเฉพาะภาพ 2 มิติที่ได้ไปยังไคลเอ็นต์เท่านั้น ภาพสามารถส่งได้ในอัตราเฟรมเดียวกันโดยไม่คำนึงถึงขนาดของข้อมูล 3 มิติที่ใช้ในการสร้าง ดังนั้นการเรนเดอร์ 3 มิติบนเซิร์ฟเวอร์แอปพลิเคชันจึงเปลี่ยนปัญหาประสิทธิภาพของ 3 มิติให้เป็นปัญหาประสิทธิภาพของ 2 มิติได้อย่างมีประสิทธิภาพ ปัญหาต่อมาคือวิธีการสตรีมข้อมูลภาพ ขนาด 1-2 เมกะพิกเซล ผ่านเครือข่ายในอัตราเฟรมแบบโต้ตอบ แต่เทคโนโลยีทั่วไป ( เช่น HDTV ) ได้แก้ไขปัญหานี้แล้ว

VirtualGL ใช้ "การแยกกระบวนการ GLX" เพื่อทำการเรนเดอร์ OpenGL บนเซิร์ฟเวอร์แอปพลิเคชัน แอปพลิเคชัน OpenGL บน Unix และ Linux โดยปกติจะส่งทั้งคำสั่ง GLX และคำสั่ง X11 ทั่วไปไปยังจอแสดงผล X เดียวกัน คำสั่ง GLX ใช้เพื่อผูกบริบทการเรนเดอร์ OpenGL กับหน้าต่าง X เฉพาะ รับรายการรูปแบบพิกเซลที่จอแสดงผล X รองรับ ฯลฯ VirtualGL ใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติใน Unix และ Linux ที่อนุญาตให้ "โหลดล่วงหน้า" ไลบรารีลงในแอปพลิเคชัน ซึ่งเป็นการดักจับ (หรือ "แทรกแซง") การเรียกใช้ฟังก์ชันบางอย่างที่แอปพลิเคชันจะเรียกใช้กับไลบรารีที่ใช้ร่วมกันซึ่งเชื่อมโยงอยู่ เมื่อ VirtualGL ถูกโหลดล่วงหน้าลงในแอปพลิเคชัน OpenGL บน Unix หรือ Linux แล้ว มันจะดักจับการเรียกใช้ฟังก์ชัน GLX จากแอปพลิเคชันและเขียนใหม่เพื่อให้คำสั่ง GLX ที่เกี่ยวข้องถูกส่งไปยังจอแสดงผล X ของเซิร์ฟเวอร์แอปพลิเคชัน ("เซิร์ฟเวอร์ X 3 มิติ") ซึ่งคาดว่าจะมีตัวเร่งฮาร์ดแวร์ 3 มิติติดตั้งอยู่ ดังนั้น VirtualGL จึงป้องกันไม่ให้คำสั่ง GLX ถูกส่งผ่านเครือข่ายไปยังจอแสดงผล X ของผู้ใช้ หรือไปยังจอแสดงผล X เสมือน ("X proxy") เช่น VNC ที่ไม่รองรับ GLX ในกระบวนการเขียนคำสั่ง GLX ใหม่ VirtualGL ยังเปลี่ยนเส้นทางการเรนเดอร์ OpenGL ไปยังบัฟเฟอร์พิกเซลนอกหน้าจอ ("Pbuffers") ในขณะเดียวกัน ฟังก์ชันการเรียกใช้ที่เหลือจากแอปพลิเคชัน รวมถึงคำสั่ง X11 ทั่วไปที่ใช้ในการวาดส่วนติดต่อผู้ใช้ของแอปพลิเคชัน จะได้รับอนุญาตให้ผ่าน VirtualGL โดยไม่มีการแก้ไข

ภายในแล้ว กลไกตัวกลางของ VirtualGL ยังรักษาแผนที่ของหน้าต่างไปยัง Pbuffer จับคู่คุณลักษณะทางภาพระหว่างจอแสดงผล X ปลายทาง ("เซิร์ฟเวอร์ X 2 มิติ") และเซิร์ฟเวอร์ X 3 มิติ และดำเนินการฟังก์ชันแฮชอื่นๆ อีกมากมายเพื่อให้แน่ใจว่าการเปลี่ยนเส้นทาง GLX เป็นไปอย่างราบรื่น แต่โดยพื้นฐานแล้ว เมื่อบริบท OpenGL ถูกสร้างขึ้นบนจอแสดงผล X ของเซิร์ฟเวอร์แอปพลิเคชันแล้ว VirtualGL จะไม่ขัดขวางและอนุญาตให้คำสั่ง OpenGL ที่ตามมาทั้งหมดส่งผ่านไปยังฮาร์ดแวร์ 3 มิติของเซิร์ฟเวอร์แอปพลิเคชันได้อย่างไม่ติดขัด ดังนั้น แอปพลิเคชันจึงสามารถใช้คุณสมบัติและส่วนขยาย OpenGL ใดๆ ก็ตามที่ฮาร์ดแวร์และไดรเวอร์ของเซิร์ฟเวอร์แอปพลิเคชันมีให้โดยอัตโนมัติ

นอกจากการจัดเรียงคำสั่ง GLX และจัดการ Pbuffer แล้ว VirtualGL ยังอ่านค่าพิกเซลที่แสดงผลแล้วกลับมาในเวลาที่เหมาะสม (โดยปกติโดยการตรวจสอบglXSwapBuffers()หรือglFinish()) จากนั้นวาดพิกเซลเหล่านั้นลงในหน้าต่าง X ของแอปพลิเคชันโดยใช้คำสั่งวาดภาพ X มาตรฐาน เนื่องจาก VirtualGL เปลี่ยนเส้นทางคำสั่ง GLX ออกจาก X Server แบบ 2 มิติ จึงสามารถใช้เพื่อเพิ่มการรองรับ 3 มิติแบบเร่งความเร็วให้กับพร็อกซี X (เช่น VNC) รวมถึงป้องกันการเรนเดอร์ OpenGL ทางอ้อมที่เกิดขึ้นเมื่อใช้จอแสดงผล X ระยะไกลได้

การใช้ VirtualGL ร่วมกับ VNC หรือพร็อกซี X อื่นๆ ช่วยให้ผู้ใช้หลายคนสามารถเรียกใช้แอปพลิเคชัน 3 มิติพร้อมกันบนเซิร์ฟเวอร์แอปพลิเคชันเดียว และไคลเอนต์หลายรายสามารถใช้เซสชันเดียวกันได้ อย่างไรก็ตาม VNC และโปรแกรมที่คล้ายกันนั้นถูกปรับแต่งมาเพื่อจัดการกับแอปพลิเคชัน 2 มิติที่มีพื้นที่สีทึบขนาดใหญ่ สีจำนวนน้อย และความแตกต่างระหว่างเฟรมน้อย ในขณะที่แอปพลิเคชัน 3 มิติสร้างภาพที่มีรูปแบบสีที่ซับซ้อนและละเอียด และมีความสัมพันธ์ระหว่างเฟรมที่ต่อเนื่องกันน้อยกว่ามาก ภาระงานที่เกิดจากการวาดภาพที่เรนเดอร์จากแอปพลิเคชัน OpenGL ลงในหน้าต่าง X นั้นโดยพื้นฐานแล้วเป็นภาระงานเดียวกับโปรแกรมเล่นวิดีโอ และซอฟต์แวร์ไคลเอนต์แบบบางทั่วไปมักขาดตัวแปลงสัญญาณ ภาพที่เร็วพอ ที่จะจัดการกับภาระงานนี้ด้วยอัตราเฟรมแบบโต้ตอบได้

VirtualGL แก้ปัญหาดังกล่าวด้วยสองวิธี:

1. เทอร์โบวีเอ็นซี
2. การขนส่ง VGL

TurboVNC และTigerVNCเป็นโปรแกรมที่แตกแขนงมาจากTightVNCซึ่งช่วยเร่งความเร็วในการเข้ารหัส Tight และ JPEG โดยใช้ส่วนหนึ่งจากการใช้ libjpeg-turbo ซึ่งเป็นเวอร์ชันของlibjpeg ที่ใช้การเร่งความเร็ว SIMDทั้งสองโปรเจกต์นี้มีทั้งเซิร์ฟเวอร์ VNC และแอปพลิเคชันไคลเอ็นต์

TurboVNC ได้รับการพัฒนาโดยทีมเดียวกับ VirtualGL บน เครือข่าย อีเธอร์เน็ต 100 เมกะบิตสามารถแสดงผลได้มากกว่า 50 เมกะพิกเซลต่อวินาที ด้วยคุณภาพของภาพที่ไม่ลดลงอย่างเห็นได้ชัด TurboVNC ยังมีการปรับปรุงเพิ่มเติมที่ช่วยให้สามารถแสดงผลได้ 10–12 เมกะพิกเซลต่อวินาที ผ่านลิงก์บรอดแบนด์ 5 เมกะบิต โดยมีคุณภาพของภาพที่ลดลงอย่างเห็นได้ชัด แต่ก็ยังใช้งานได้ TurboVNC ยังขยาย TightVNC เพื่อรวมการบัฟเฟอร์คู่ ฝั่งไคลเอ็นต์ และคุณสมบัติอื่นๆ ที่มุ่งเป้าไปที่แอปพลิเคชัน 3 มิติ เช่น ความสามารถในการส่งสำเนาภาพหน้าจอที่ไม่สูญเสียคุณภาพในช่วงเวลาที่ไม่มีการใช้งาน^{[ 2 ]} TurboVNC และ VirtualGL ถูกใช้โดยศูนย์คอมพิวเตอร์ขั้นสูงแห่งรัฐเท็กซัสที่มหาวิทยาลัยเท็กซัสที่ออสตินเพื่อให้ผู้ใช้TeraGrid สามารถเข้าถึงความสามารถในการเรนเดอร์ 3 มิติของ คลัสเตอร์การแสดงภาพ Stampede ^{[ 3 ] จากระยะไกลได้}

TigerVNC เป็นเวอร์ชันที่พัฒนาต่อยอดมาจาก TightVNC ซึ่งมีประสิทธิภาพใกล้เคียงกับ TurboVNC ในกรณีส่วนใหญ่ แต่มีเป้าหมายและคุณสมบัติของโครงการที่แตกต่างกัน^{[ 4 ] [ 5 ]}

เมื่อใช้ VGL Transport นั้น VirtualGL จะบีบอัดภาพ 3 มิติที่แสดงผลในระหว่างกระบวนการโดยใช้ตัวแปลงสัญญาณ JPEG ที่ปรับให้เหมาะสมแล้วเช่นเดียวกับที่ TurboVNC ใช้ จากนั้น VirtualGL จะส่งภาพที่บีบอัดแล้วผ่านซ็อกเก็ต TCP เฉพาะไปยังแอปพลิเคชัน VirtualGL Client ที่ทำงานอยู่บนเครื่องไคลเอ็นต์ แอปพลิเคชัน VirtualGL Client มีหน้าที่ในการคลายการบีบอัดภาพและวาดพิกเซลลงในหน้าต่าง X ที่เหมาะสม ในขณะเดียวกัน องค์ประกอบที่ไม่ใช่ OpenGL ของการแสดงผลของแอปพลิเคชันจะถูกส่งผ่านเครือข่ายโดยใช้โปรโตคอล X11 ระยะไกลมาตรฐานและแสดงผลบนเครื่องไคลเอ็นต์

วิธีการนี้จำเป็นต้องมีจอแสดงผล X บนเครื่องไคลเอ็นต์ และการพึ่งพาโปรโตคอล X11 ระยะไกลสำหรับการเรนเดอร์ 2 มิติ หมายความว่าแอปพลิเคชันจำนวนมากจะทำงานได้ไม่ดีเมื่อใช้ VGL Transport บนเครือข่ายที่มีความหน่วงสูง นอกจากนี้ VGL Transport ไม่รองรับการทำงานร่วมกัน (ไคลเอ็นต์หลายรายต่อเซสชัน) โดยธรรมชาติ เนื่องจากภาพถูกส่งไปยังเครื่องของผู้ใช้แทนที่จะถูกดึงมา แต่การใช้ VGL Transport จะมอบประสบการณ์การใช้งานแอปพลิเคชันที่ราบรื่นอย่างสมบูรณ์ โดยที่หน้าต่างแอปพลิเคชันแต่ละหน้าต่างจะสอดคล้องกับหน้าต่างเดสก์ท็อปเพียงหน้าต่างเดียว VGL Transport ยังช่วยลด ภาระ CPU ของเซิร์ฟเวอร์ เนื่องจาก1การเรนเดอร์ 2 มิติเกิดขึ้นบนไคลเอ็นต์ และ VGL Transport ช่วยให้ สามารถใช้ คุณสมบัติ OpenGL ขั้นสูง เช่นสเตอริโอแบบบัฟเฟอร์สี่ตัว ได้

ผู้พัฒนา VirtualGL คาดการณ์ว่าผู้ใช้งานหลักของ VGL Transport จะเป็นผู้ใช้แล็ปท็อปที่มีการ เชื่อมต่อไร้สาย 802.11gหรือการเชื่อมต่ออีเธอร์เน็ตความเร็วสูงกับเซิร์ฟเวอร์แอปพลิเคชัน

VirtualGL และ TurboVNC เป็นส่วนประกอบหลักของ ผลิตภัณฑ์ Sun Visualization SystemจากSun Microsystemsซึ่งถูกยกเลิกการผลิตในเดือนเมษายน 2552 แพ็กเกจโอเพนซอร์สทั้งสองนี้ถูกรวมเข้ากับ ปลั๊กอิน แบบปิดแหล่งที่มาซึ่งช่วยให้ VirtualGL สามารถส่งภาพที่บีบอัดไปยัง ไคลเอนต์แบบบาง ของ Sun Rayและแพ็กเกจแบบปิดแหล่งที่มาอีกตัวหนึ่งที่ผสานรวม VirtualGL กับSun Grid Engineโดยให้การจัดการทรัพยากรและการจัดตารางเวลาสำหรับงาน 3 มิติระยะไกล การรวมกันของแพ็กเกจเหล่านี้ ซึ่งเรียกว่า "Sun Shared Visualization" สามารถดาวน์โหลดได้ฟรี แต่ Sun คิดค่าบริการสำหรับการสนับสนุน

NoMachine เวอร์ชัน 4.xx รองรับ VirtualGL เพื่อให้ผู้ใช้สามารถเรียกใช้แอปพลิเคชัน 3 มิติในเซสชันเดสก์ท็อปของ NoMachine ได้^{[ 6 ]}

ซอฟต์แวร์ Scalable Visualization Array เวอร์ชัน 2.1 จากHPประกอบด้วยส่วนประกอบที่ผสานรวมกับ VirtualGL และ TurboVNC ทำให้สามารถกำหนดเวลางาน 3 มิติและแสดงผลจากระยะไกลจากคลัสเตอร์การแสดงภาพได้^{[ 7 ]}

ThinLincเวอร์ชัน 3.0.0 ออกแบบมาให้ทำงานร่วมกับ VirtualGL ^{[ 8 ]}

EnginFrame Views เวอร์ชัน 2010 รองรับ VirtualGL เป็นหนึ่งในตัวเลือกโปรโตคอลระยะไกล^{[ 9 ]}

ผลิตภัณฑ์ Exceed onDemand และ Exceed Freedom จากOpenTextใช้โค้ดจาก VirtualGL เพื่อใช้งานการเรนเดอร์ฝั่งเซิร์ฟเวอร์^{[ 10 ]}

• เอ็กซ์แอล
• เอจีแอลเอ็กซ์

• เว็บไซต์อย่างเป็นทางการ
• VirtualGLบนSourceForge
• VirtualGLบนGitHub
• เว็บไซต์อย่างเป็นทางการของ TurboVNC
• TurboVNCบนSourceForge
• TurboVNCบนGitHub