Metal入门002-Metal相关API

Metal入门001-初识Metal

1. MTKView

MTKView官方文档

在MetalKit中提供了一个视图类MTKView，类似于GLKit中GLKView，它是NSView（macOS中的视图类）或者UIView（iOS、tvOS中的视图类）的子类。用于处理metal绘制并显示到屏幕过程中的细节

MTKView *_mtkView = [[MTKView alloc] init];

2. MTLDevice

MTLDevice官方文档

Metal是操作GPU的，所以需要获取GPU使用权限，即拿到GPU对象，Metal中提供了MTLDevice协议表示GPU接口，在iOS中一般是通过默认的方式获取GPU
注:运行Metal必须是真机且6s以上机型(A7以上)

_mtkView.device = MTLCreateSystemDefaultDevice();
//判断是否设置成功，因为后面有很多地方需要用到device，如果不成功就没什么意义了
if (!view.device)
{
    NSLog(@"Metal is not supported on this device");
    return;
}

3. MTLCommandQueue

MTLCommandQueue官方文档

MTLDevice创建成功，在获取了GPU之后，还需要一个渲染队列MTLCommandQueue，这个队列是与GPU交互的第一个对象，队列MTLCommandQueue中存储的是将要进行渲染的命令MTLCommandBuffer。

每个命令队列的生命周期很长，因此commandQueue可以重复使用，而不是频繁创建和销毁

//创建命令队列
_commandQueue = [_device newCommandQueue];

4. MTLCommandBuffer

MTLCommandBuffer官方文档

命令缓冲区主要是用于存储编码的命令，其生命周期是直到缓冲区被提交到GPU执行为止，单个的命令缓冲区可以包含不同的编码命令，主要取决于用于构建它的编码器的类型和数量

//为当前渲染的每个渲染传递创建一个新的命令缓冲区
id commandBuffer = [_commandQueue commandBuffer];
//指定缓冲区名称
commandBuffer.label = @"myCommandBuffer";

MTLCommandBuffer对象的提交，是提交到MTLCommandQueue对象中的。只有在提交后开始执行，通过入队顺序执行。有两种执行方式：

• enqueue ： 顺序执行
• commit ： 插队尽快执行，如果前面有commit还是需要排队等着

5. MTLRenderCommandEncoder

MTLRenderCommandEncoder官方文档

命令编码器表示单个渲染过程中相关联的渲染状态和渲染命令，有以下功能：

• 指定图形资源，例如缓存区和纹理对象，其中包含顶点、片元、纹理图片数据
• 指定一个MTLRenderPipelineState对象，表示编译的渲染状态，包含顶点着色器和片元着色器的编译&链接情况
• 指定固定功能，包括视口、三角形填充模式、剪刀矩形、深度、模板测试以及其他值
• 绘制3D图元

MTLRenderCommandEncoder的创建，需要渲染描述符MTLRenderPassDescriptor

//1.从视图绘制中,获得渲染描述符
MTLRenderPassDescriptor *renderPassDescriptor =  view.currentRenderPassDescriptor;

//2.判断renderPassDescriptor 渲染描述符是否创建成功,否则则跳过任何渲染.
if (renderPassDescriptor != nil)
{
//3.创建MTLRenderCommandEncoder 对象
    id renderEncoder = [commandBuffer renderCommandEncoderWithDescriptor:renderPassDescriptor];
//4.给Encoder命名
    renderEncoder.label = @"MyRenderEncoder";

//5.Metal文件的绘制操作
//...

//6.结束工作
    [renderEncoder endEncoding];
}

6. MTKViewDelegate

MTKViewDelegate官方文档

响应MetalKit视图的绘图和调整大小事件的方法。

• 更改视图的布局: mtkView:drawableSizeWillChange:
  收到布局，分辨率或大小的更改后，更新视图的内容。
• 绘制视图的内容:drawInMTKView:
  绘制视图的内容。