版本记录
| 版本号 | 时间 |
|---|---|
| V1.0 | 2018.11.11 星期日 |
前言
很多做视频和图像的，相信对这个框架都不是很陌生，它渲染高级3D图形，并使用GPU执行数据并行计算。接下来的几篇我们就详细的解析这个框架。感兴趣的看下面几篇文章。
1. Metal框架详细解析（一）—— 基本概览
2. Metal框架详细解析（二） —— 器件和命令（一）
3. Metal框架详细解析（三） —— 渲染简单的2D三角形（一）
4. Metal框架详细解析（四） —— 关于GPU Family 4（一）
5. Metal框架详细解析（五） —— 关于GPU Family 4之关于Imageblocks（二）
6. Metal框架详细解析（六） —— 关于GPU Family 4之关于Tile Shading（三）
7. Metal框架详细解析（七） —— 关于GPU Family 4之关于光栅顺序组（四）
8. Metal框架详细解析（八） —— 关于GPU Family 4之关于增强的MSAA和Imageblock采样覆盖控制（五）
9. Metal框架详细解析（九） —— 关于GPU Family 4之关于线程组共享（六）
10. Metal框架详细解析（十） —— 基本组件（一）
11. Metal框架详细解析（十一） —— 基本组件之器件选择 - 图形渲染的器件选择（二）
12. Metal框架详细解析（十二） —— 基本组件之器件选择 - 计算处理的设备选择（三）
13. Metal框架详细解析（十三） —— 计算处理（一）
14. Metal框架详细解析（十四） —— 计算处理之你好，计算（二）
15. Metal框架详细解析（十五） —— 计算处理之关于线程和线程组（三）
16. Metal框架详细解析（十六） —— 计算处理之计算线程组和网格大小（四）
17. Metal框架详细解析（十七） —— 工具、分析和调试（一）
18. Metal框架详细解析（十八） —— 工具、分析和调试之Metal GPU Capture（二）
19. Metal框架详细解析（十九） —— 工具、分析和调试之GPU活动监视器（三）
20. Metal框架详细解析（二十） —— 工具、分析和调试之关于Metal着色语言文件名扩展名、使用Metal的命令行工具构建库和标记Metal对象和命令（四）
21. Metal框架详细解析（二十一） —— 基本课程之基本缓冲区（一）
22. Metal框架详细解析（二十二） —— 基本课程之基本纹理（二）
23. Metal框架详细解析（二十三） —— 基本课程之CPU和GPU同步（三）
24. Metal框架详细解析（二十四） —— 基本课程之参数缓冲 - 基本参数缓冲（四）
25. Metal框架详细解析（二十五） —— 基本课程之参数缓冲 - 带有数组和资源堆的参数缓冲区（五）
26. Metal框架详细解析（二十六） —— 基本课程之参数缓冲 - 具有GPU编码的参数缓冲区（六）
27. Metal框架详细解析（二十七） —— 高级技术之图层选择的反射（一）
28. Metal框架详细解析（二十八） —— 高级技术之使用专用函数的LOD（一）
29. Metal框架详细解析（二十九） —— 高级技术之具有参数缓冲区的动态地形（一）
30. Metal框架详细解析（三十） —— 延迟照明（一）
31. Metal框架详细解析（三十一） —— 在视图中混合Metal和OpenGL渲染（一）
32. Metal框架详细解析（三十二） —— Metal渲染管道教程（一）
33. Metal框架详细解析（三十三） —— Metal渲染管道教程（二）
34. Metal框架详细解析（三十四） —— Hello Metal！ 一个简单的三角形的实现（一）
35. Metal框架详细解析（三十五） —— Hello Metal！ 一个简单的三角形的实现（二）
36. Metal框架详细解析（三十六） —— Metal编程指南之概览（一）
37. Metal框架详细解析（三十七） —— Metal编程指南之基本Metal概念（二）
38. Metal框架详细解析（三十八） —— Metal编程指南之命令组织和执行模型（三）
39. Metal框架详细解析（三十九） —— Metal编程指南之资源对象：缓冲区和纹理（四）
40. Metal框架详细解析（四十） —— Metal编程指南之函数和库（五）
41. Metal框架详细解析（四十一） —— Metal编程指南之图形渲染：渲染命令编码器之Part 1（六）
42. Metal框架详细解析（四十二） —— Metal编程指南之图形渲染：渲染命令编码器之Part 2（七）
43. Metal框架详细解析（四十三） —— Metal编程指南之数据并行计算处理：计算命令编码器（八）
44. Metal框架详细解析（四十四） —— Metal编程指南之缓冲和纹理操作：Blit命令编码器（九）
Metal Tools - Metal工具
本章列出了可用于帮助您自定义和改进开发工作流程的工具。
Creating Libraries During the App Build Process - 在App构建过程中创建库
在应用程序构建过程中编译着色器语言源文件并构建库（.metallib文件）可以比在运行时编译着色器源代码实现更好的应用程序性能。 您可以在Xcode中或使用命令行实用程序构建库。
1. Using Xcode to Build a Library - 使用Xcode构建库
项目中的任何着色器源文件都会自动用于生成默认库，您可以使用MTLDevice的newDefaultLibrary方法从Metal框架代码访问该库。
2. Using Command Line Utilities to Build a Library - 使用命令行实用程序构建库
Figure 8-1显示了构成Metal shader源代码的编译器工具链的命令行实用程序。 当您在项目中包含.metal文件时，Xcode会调用这些工具来构建一个库文件，您可以在运行时在应用程序中访问该文件。
要在不使用Xcode的情况下将着色器源编译到库中：
- 1） 使用
metal工具将每个.metal文件编译为单个.air文件，该文件存储着色器语言代码的中间表示（IR）。 - 2） （可选）使用
metal-ar工具将多个.air文件一起存档到单个.metalar文件中。 （metal-ar类似于Unix ar。） - 3） 使用
metallib工具从IR .air文件或存档.metalar文件构建Metal.metallib库文件。
Listing 8-1显示了编译和构建.metall文件到.metallib文件所需的最小命令数。
Listing 8-1 Building a Library File with Command Line Utilities
xcrun -sdk macosx metal MyLibrary.metal -o MyLibrary.air
xcrun -sdk macosx metallib MyLibrary.air -o MyLibrary.metallib
要在框架代码中访问生成的库，请调用newLibraryWithFile:error:方法，如Listing 8-2所示。
Listing 8-2 Accessing a Library File within Your App
NSError *libraryError = NULL;
NSString *libraryFile = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"MyLibrary" ofType:@"metallib"];
id <MTLLibrary> myLibrary = [_device newLibraryWithFile:libraryFile error:&libraryError];
if (!myLibrary) {
NSLog(@"Library error: %@", libraryError);
}
Xcode Scheme Settings and Performance - Xcode Scheme设置和性能
当Metal应用程序从Xcode运行时，默认Scheme设置会降低性能。 Xcode检测源代码中是否使用了Metal API，并自动启用GPU Frame Capture和Metal API Validation设置，如图8-2所示。 启用GPU Frame Capture时，将激活调试层。 启用Metal API Validation后，将验证每个调用，这会进一步影响性能。 对于这两种设置，CPU性能比GPU性能更受影响。 除非您禁用这些设置，否则当应用程序在Xcode之外运行时，应用程序性能可能会显着提高。
Debugging - 调试
在调试和分析Metal应用程序时，请使用以下各节中的提示获取更多有用的诊断信息。
注意：仅当Xcode项目的
Deployment Target设置为最新的SDK时，才会启用调试。
1. File Extension for Metal Shading Language Source Files - Metal着色语言源文件的文件扩展名
对于Metal着色语言源代码文件名，必须使用.metal文件扩展名以确保开发工具（Xcode和GPU帧调试器）在调试或分析时识别源文件。
2. Performing Frame Capture with Xcode - 使用Xcode执行帧捕获
要在Xcode中执行帧捕获，请启用调试并调用MTLCommandQueue的insertDebugCaptureBoundary方法以通知Xcode。 MTLCommandBuffer的方法presentDrawable:和presentDrawable:atTime:类似地通知Xcode关于帧捕获，所以只有在那些方法不存在时才调用insertDebugCaptureBoundary。有关详细信息，请参阅Debugging Metal and OpenGL ES。
3. The Label Property - 标签属性
许多Metal框架对象（如命令缓冲区，管道状态和资源）都支持label属性。您可以使用此属性为在应用程序设计的上下文中有意义的每个对象指定名称。这些标签出现在Xcode Frame Capture调试界面中，使您可以更轻松地识别对象。
类似地，insertDebugSignpost:, pushDebugGroup:和popDebugGroup方法允许您将调试字符串插入命令缓冲区并推送或弹出用于标识编码命令组的字符串标签。
4. Metal系统跟踪 - Metal System Trace
要在Instruments中分析应用程序，请运行Metal System Trace工具。有关详细信息，请参阅Metal System Trace Profiling Template。
Metal Feature Set Tables - Metal功能集表
Metal功能集描述了特定Metal设备的功能可用性，实现限制和像素格式功能。 每个功能集对应于特定的GPU和OS，如MTLFeatureSet参考中所列。 有关详细信息，请参阅下表：
后记
本篇主要讲述了Metal编程指南之Metal工具，感兴趣的给个赞或者关注~~~
