使用metal渲染颜色过渡,主要用于了解metal相关API的使用
Hello Metal效果图
案例流程分为两部分:
- viewDidLoad函数:加载自定义的渲染视图MTKView,并将渲染交由自定的渲染循环类处理
- 渲染循环类:处理metal渲染的相关操作
案例流程图
主要函数解析
- viewDidLoad函数:
主要是加载view以及view传递给render渲染循环类
主要步骤:
- 获取view
- 设置device
- 创建render
- 设置view的delaegate
- 设置帧速率
获取view:
获取MTKView
的对象view的方式有两种,类似于GLKit
中GLKView
:
- 可以在
storyboard
将view
的类改为MTKView
, - 可以创建
MTKView
对象,再将其添加到控制器的view
中
_view = (MTKView*)self.view;
设置device
主要是获取GPU
的使用权限,一个MTLDevice
对象代表着一个GPU
,一般使用默认方法MTLCreateSystemDefaultDevice
来获取默认的单个GPU对象
,并且在创建完成后,需要判断是否获取GPU
的使用权限,如果不成功,则中断渲染流程
_view.device = MTLCreateSystemDefaultDevice();
if (!_view.device) {
NSLog(@"Metal is not supported on this device");
return;
}
创建render
在metal框架
中,苹果建议在开发mental程序
时,最好是将渲染循环独立成一个类,目的是为了更高的管理metal以及metal视图委托。创建完成后,同样需要判断是否创建成功,如果不成功,则中断渲染流程
_render = [[CJLRenderer alloc] initWithMetalKitView:_view];
//5.判断_render 是否创建成功
if (!_render) {
NSLog(@"Renderer failed initialization");
return;
}
设置view的delegate
将view的渲染处理加油render对象处理
_view.delegate = _render;
设置帧速率
在view
中可以通过设置帧速率
,不同的触发试图渲染,然后回调MTKViewDelegate
中的drawInMTKView
方法
_view.preferredFramesPerSecond = 60;//60帧
- 渲染循环:
用于管理metal的初始化
以及metal中的视图委托
-
initWithMetalKitView
函数:初始化,需要传入MTKView对象view
获取GPU的使用权限
等 -
makeFancyColor
函数:主要是设置颜色,即随着帧率变化的颜色 -
MTKViewDelegate
协议-
drawableSizeWillChange
代理方法:view大小发生变化时回调 -
drawInMTKView
代理方法:view需要渲染时回调
-
initWithMetalKitView函数
渲染循环类对外的初始化方法,主要是通过传入的view,获取metal设备以及创建命令队列,流程如下
- 设置device
此处的device并不是新建的,是由传入view在外面创建好的,可以通过view获取
_device = mtkView.device;
- 设置命令队列
命令队列是所有app与GPU交互的第一个对象,是使用MTLCommandQueue 去创建对象,并且加入MTLCommandBuffer 对象中.确保它们能够按照正确顺序发送到GPU.对于每一帧,一个新的MTLCommandBuffer 对象创建并且填满了由GPU执行的命令.
_commandQueue = [_device newCommandQueue];
drawInMTKView代理方法
通过view设置的帧速率
,每当到指定时间时,就会触发view的渲染,继而回调drawInMTKView
代理方法进行绘制渲染。主要流程如下
- 根据
makeFancyColor
函数获取当前帧显示的颜色
Color color = [self makeFancyColor];
- 设置view的清屏颜色,通过由
MTLClearColorMake
创建,相当于OpenGL ES中的glClearColor
view.clearColor = MTLClearColorMake(color.red, color.green, color.blue, color.alpha);
- 创建渲染缓存区,目的是为了将渲染对象加入到渲染缓存区,使用
MTLCommandQueue
创建对象并且加入到MTCommandBuffer
对象中,且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];
//设置渲染缓存区的命名
commandBuffer.label = @"MyCommand";
- 获取渲染描述修饰符,通过
commandQueue
获取,类型是MTLRenderPassDescriptor
,用于在commandBuffer中创建commandEncoder
MTLRenderPassDescriptor *renderPassDescriptor = view.currentRenderPassDescriptor;
- 创建
commandEncoder
,通过渲染描述符renderPassDescriptor
创建MTLRenderCommandEncoder
对象,即命令渲染编辑器,相当于OpenGL ES中的program
,主要用途是用于绘制对象,但在这个案例中并没有需要绘制的东西
id renderEncoder = [commandBuffer renderCommandEncoderWithDescriptor:renderPassDescriptor];
//命令编辑器命名
renderEncoder.label = @"MyRenderEncoder";
- 结束渲染编辑:当没有需要绘制的任务时,即可结束
MTLRenderCommandEncoder
工作
[renderEncoder endEncoding];
- 渲染到屏幕上,添加一个最后的命令来显示清除的可绘制的屏幕
当编码器结束工作后,命令缓存区会收到两个命令:-
present
命令:渲染到屏幕上 -
commit
命令:将commandBuffer提交至GPU
主要是因为GPU不会直接渲染到屏幕上,如果不给命令,那么绘制的内容是不会显示到屏幕上的
-
[commandBuffer presentDrawable:view.currentDrawable];
- 完成渲染并将命令缓冲区提交给GPU,相当于OpenGL ES中的
draw
[commandBuffer commit];
Hello Metal