macOS iOS Metal 开发爬坑总结

文档列表见：Rust 移动端跨平台复杂图形渲染项目开发系列总结（目录）

【持续更新】

已知问题：

1. iOS 12新增接口renderTargetArrayLength。此接口默认值应该为0，表示禁用层渲染。若不小心设置为1，则出现Metal参数验证断言失败，信息如下：

   -[MTLRenderPassDescriptorInternal validate:width:height:]:1972: failed assertion `renderTargetArrayLength > 0 specified, but Layered Rendering is not supported on this device.'

   The default value is 0, indicating layered rendering is not enabled.

   developer.apple.com/documentati…

2. Capture GPU Frame在iMac AMD显卡和MacBook Intel显卡的不同表现。 相同Metal代码在：

   • iMac 5k Later 2015、macOS 10.14、Xcode 9.4.1，没法Capture GPU Frame，推测是AMD显卡驱动写的不够好，2017年同一台iMac用macOS 10.13也遇到此问题。
   • MacBook Mid 2015、macOS 10.13.5、Xcode 9.4.1，可以Capture GPU Frame。不过，如果只通过MTLHeap创建Texture并上传纹理数据，由于不是完整绘制流程，没有Scope停止信号导致Capture GPU Frame确实捕获到Command Buffer，也就无法进入在线调试界面。

3. 非Draw Call调用无法进入在线调试界面，非Draw Call是指MTLCommandBuffer的commit()和waitUntilCompleted()。 由前面实践得出此结论。二次验证是RenderPass只配置ClearColor，渲染到纹理。

   let submit = {
       let mut cmd_buffer = command_pool.acquire_command_buffer(false);
   
       cmd_buffer.set_viewports(0, &[viewport.clone()]);
       {
           let mut encoder = cmd_buffer.begin_render_pass_inline(
               &render_pass,
               &framebuffer,
               viewport.rect,
               &[command::ClearValue::Color(command::ClearColor::Float([0.0, 1.0, 0.5, 1.0]))],
           );
       };
   
       cmd_buffer.finish()
   };
   let submission = Submission::new()
       .wait_on(&[(&frame_semaphore, PipelineStage::BOTTOM_OF_PIPE)])
       .submit(Some(submit));
   queue_group.queues[0].submit(submission, Some(&mut frame_fence));
   queue_group.queues[0].wait_idle(); // 等待队列任务执行完成
   复制代码

4. 验证Capture GPU Frame的Scope信号，即是Capture GPU Frame的结束信号，否则Xcode会一直收集MTLCommandBuffer却不进入Replay Frame界面，即前面说的调试界面。根据我的开发经验，结束信号可在代码中主动调用MTLCaptureScope实现，也会由MTLCommandBuffer::presentDrawable:或MTLCommandBuffer::waitUntilCompleted + MTLRenderCommandEncoder::drawPrimitives系列函数触发，但是，由于TBDR机制与Metal驱动的性能调优原因，原则上只有发出MTLCommandBuffer::presentDrawable:指令后，MTLCommandQueue才会执行已入队的MTLCommandBuffer，这是TBDR中的DR工作机制。