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前言
通过这个案例我们熟悉一下:
1.理理解Metal 应⽤用程序
2.如何向GPU发送基本的渲染命令
3.如何获取Metal 设备
4.如何配置MetalKit 视图
5.如何创建并执⾏行行GPU指令
6.显示渲染的内容
准备工作
- 如果使用
SB,修改View继承MTKView - 独立于平台的渲染类
QFRenderer
1. 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
//1.
_view = (MTKView *)self.view;
//2.
_view.device = MTLCreateSystemDefaultDevice();
//3.
if (!_view.device) {
NSLog(@"Metal is not supported on this device");
return;
}
//4.
_render =[[QFRenderer alloc]initWithMetalKitView:_view];
//5.
if (!_render) {
NSLog(@"Renderer failed initialization");
return;
}
//6.
_view.delegate = _render;
//7.
_view.preferredFramesPerSecond = 60;
- 获取
MTKView的实例_view;- 设置
_view的device,一个MTLDevice对象就代表这着一个GPU,通常我们可以调用方法MTLCreateSystemDefaultDevice()来获取代表默认的GPU单个对象.- 判断是否设置成功
- 分开你的渲染循环:在我们开发
Metal程序时,将渲染循环分为自己创建的类,是非常有用的一种方式,使用单独的类,我们可以更好管理初始化Metal,以及Metal视图委托.- 判断_render 是否创建成功
- 设置
MTKView的代理`- 视图可以根据视图属性上设置帧速率(指定时间来调用
drawInMTKView方法--视图需要渲染时调用)
2. 渲染循环类
处理
metal渲染的相关操作
1. 创建GPU和命令队列
@interface QFRenderer()
{
id<MTLDevice> _device;
id<MTLCommandQueue> _commandQueue;
}
@end
2. 初始化,对_device和_commandQueue进行赋值
- (id)initWithMetalKitView:(MTKView *)mtkView
{
self = [super init];
if(self)
{
_device = mtkView.device;
_commandQueue = [_device newCommandQueue];
}
return self;
}
所有应用程序需要与
GPU交互的第一个对象是一个对象。MTLCommandQueue.你使用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.
3. 创建一个返回一组随机颜色的方法
//这个函数用来创建一个颜色
- (Color)makeFancyColor{
//1. 增加颜色/减小颜色的 标记
static BOOL growing = YES;
//2.颜色通道值(0~3)
static NSUInteger primaryChannel = 0;
//3.颜色通道数组colorChannels(颜色值)
static float colorChannels[] = {1.0, 0.0, 0.0, 1.0};
//4.颜色调整步长
const float DynamicColorRate = 0.015;
//5.判断
if(growing)
{
//动态信道索引 (1,2,3,0)通道间切换
NSUInteger dynamicChannelIndex = (primaryChannel+1)%3;
//修改对应通道的颜色值 调整0.015
colorChannels[dynamicChannelIndex] += DynamicColorRate;
//当颜色通道对应的颜色值 = 1.0
if(colorChannels[dynamicChannelIndex] >= 1.0)
{
//设置为NO
growing = NO;
//将颜色通道修改为动态颜色通道
primaryChannel = dynamicChannelIndex;
}
}
else
{
//获取动态颜色通道
NSUInteger dynamicChannelIndex = (primaryChannel+2)%3;
//将当前颜色的值 减去0.015
colorChannels[dynamicChannelIndex] -= DynamicColorRate;
//当颜色值小于等于0.0
if(colorChannels[dynamicChannelIndex] <= 0.0)
{
//又调整为颜色增加
growing = YES;
}
}
Color color;
color.red = colorChannels[0];
color.green = colorChannels[1];
color.blue = colorChannels[2];
color.alpha = colorChannels[3];
return color;
}
MTKViewDelegate
4. MTKViewDelegate
drawInMTKView
- 获取颜色值
- 设置
view的clearColor - 使用
MTLCommandQueue创建对象并且加入到MTCommandBuffer对象中去.为当前渲染的每个渲染传递创建一个新的命令缓冲区 - 从视图绘制中,获得渲染描述符
- 判断
renderPassDescriptor渲染描述符是否创建成功,否则则跳过任何渲染. - 通过渲染描述符
renderPassDescriptor创建MTLRenderCommandEncoder对象 - 我们可以使用
MTLRenderCommandEncoder来绘制对象,但是这个demo我们仅仅创建编码器就可以了,我们并没有让Metal去执行我们绘制的东西,这个时候表示我们的任务已经完成
即可结束MTLRenderCommandEncoder工作 - 当编码器结束之后,命令缓存区就会接受到
2个命令.
present2.commit
因为GPU是不会直接绘制到屏幕上,因此你不给出去指令.是不会有任何内容渲染到屏幕上.
- 在这里完成渲染并将命令缓冲区提交给GPU
- (void)drawInMTKView:(MTKView *)view{
//1.
Color color = [self makeFancyColor];
view.clearColor = MTLClearColorMake(color.red, color.green, color.blue, color.alpha);
id<MTLCommandBuffer> commandBuffer = [_commandQueue commandBuffer];
commandBuffer.label = @"commandBuffer";
MTLRenderPassDescriptor *renderPassDescriptor = view.currentRenderPassDescriptor;
if (!renderPassDescriptor){ return;}
id<MTLRenderCommandEncoder> renderEncoder = [commandBuffer renderCommandEncoderWithDescriptor:renderPassDescriptor];
renderEncoder.label = @"renderEncoder";
[renderEncoder endEncoding];
// 添加一个最后的命令来显示清除的可绘制的屏幕
[commandBuffer presentDrawable:view.currentDrawable];
[commandBuffer commit];
}
以上几个步骤，在
metal渲染中几乎都要使用到，需要牢记！！
drawableSizeWillChange
- (void)mtkView:(MTKView *)view drawableSizeWillChange:(CGSize)size{
}
效果图
颜色变化.gif
