Metal初探

Metal名词:

MTKView MetalKitView 显示的view

MTLDevice 用来渲染的设备(又名GPU)

MTLCommandQueue 命令队列

vector_uint2 视图大小类型

MTLLibrary Metal库

MTLFunction 库中函数

MTLRenderPipelineDescriptor 管道状态管道

MTLRenderPipelineState 同步创建并返回渲染管线状态对象

MTLCommandBuffer 命令缓冲区

Metal渲染流程:

        //1.获取GPU 设备

        _device= mtkView.device;

        //2.在项目中加载所有的(.metal)着色器文件

        // 从bundle中获取.metal文件

        id defaultLibrary = [_device newDefaultLibrary];

        //从库中加载顶点函数

        id vertexFunction = [defaultLibrarynewFunctionWithName:@"vertexShader"];

        //从库中加载片元函数

        id fragmentFunction = [defaultLibrarynewFunctionWithName:@"fragmentShader"];

        //3.配置用于创建管道状态的管道

        MTLRenderPipelineDescriptor *pipelineStateDescriptor = [[MTLRenderPipelineDescriptor alloc] init];

        //管道名称

        pipelineStateDescriptor.label=@"Simple Pipeline";

        //可编程函数,用于处理渲染过程中的各个顶点

        pipelineStateDescriptor.vertexFunction= vertexFunction;

        //可编程函数,用于处理渲染过程中各个片段/片元

        pipelineStateDescriptor.fragmentFunction= fragmentFunction;

        //一组存储颜色数据的组件

        pipelineStateDescriptor.colorAttachments[0].pixelFormat= mtkView.colorPixelFormat;

        //4.同步创建并返回渲染管线状态对象

        _pipelineState = [_device newRenderPipelineStateWithDescriptor:pipelineStateDescriptor error:&error];

        //判断是否返回了管线状态对象

       //5.创建命令队列

        _commandQueue = [_device newCommandQueue];

//2-1. 顶点数据/颜色数据

    staticconstCCVertextriangleVertices[] ;

   //2-2.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];

    //指定缓存区名称

    commandBuffer.label=@"MyCommand";

    // 2-3MTLRenderPassDescriptor:一组渲染目标,用作渲染通道生成的像素的输出目标。

    MTLRenderPassDescriptor *renderPassDescriptor = view.currentRenderPassDescriptor;

    //2-4.创建渲染命令编码器,这样我们才可以渲染到something

        id renderEncoder =[commandBufferrenderCommandEncoderWithDescriptor:renderPassDescriptor];

        //渲染器名称

        renderEncoder.label=@"MyRenderEncoder";

       //2-5.设置我们绘制的可绘制区域

       MTLViewportviewPort = {

            0.0,0.0,_viewportSize.x,_viewportSize.y,-1.0,1.0

        };

        [renderEncodersetViewport:viewPort];

      //2-6.设置当前渲染管道状态对象

        [renderEncodersetRenderPipelineState:_pipelineState];

      //2-7.从应用程序OC 代码 中发送数据给Metal 顶点着色器 函数

       [renderEncodersetVertexBytes:triangleVertices

                               length:sizeof(triangleVertices)

                              atIndex:CCVertexInputIndexVertices];

     //viewPortSize 数据

      [renderEncoder setVertexBytes:&_viewportSize

                               length:sizeof(_viewportSize)

                              atIndex:CCVertexInputIndexViewportSize];

      //2-8.画出三角形的3个顶点

      [renderEncoderdrawPrimitives:MTLPrimitiveTypeTriangle

                          vertexStart:0

                          vertexCount:3];

      //2-9.表示已该编码器生成的命令都已完成,并且从NTLCommandBuffer中分离

        [renderEncoderendEncoding];

        //2-10.一旦框架缓冲区完成,使用当前可绘制的进度表

        [commandBufferpresentDrawable:view.currentDrawable];

       //2-11.最后,在这里完成渲染并将命令缓冲区推送到GPU

       [commandBuffercommit];

Metal文件里面的两个方法

//顶点着色函数

vertex RasterizerData

vertexShader(uintvertexID [[vertex_id]],

             constantCCVertex*vertices [[buffer(CCVertexInputIndexVertices)]],

             constantvector_uint2*viewportSizePointer [[buffer(CCVertexInputIndexViewportSize)]])

// 片元函数

fragmentfloat4fragmentShader(RasterizerDatain [[stage_in]])

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