主要分为两个模块
- viewController:获取MTKView对象，并将渲染交由自定的渲染循环类HTRender处理
- 自定义循环渲染类HTRender
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viewController 分为以下几步
-
获取MTKView对象
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 -
设置获取MTKView 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，
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 -
创建render
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，目的是为了更高效的管理metal以及metal视图委托。创建完成后，也需要判断是否创建成功，如果不成功，则中断渲染流程
设置view的delaegate：将view的MTKViewDelegate设置为render对象
设置帧速率
在view中可以通过设置帧速率，不同的频率触发视图渲染，然后回调MTKViewDelegate中的drawInMTKView方法
上述流程代码
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
//1. 获取_view
_view = (MTKView *)self.view;
//2.为_view 设置MTLDevice(必须)
//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.
_view.device = MTLCreateSystemDefaultDevice();
//3.判断是否设置成功
if (!_view.device) {
NSLog(@"Metal is not supported on this device");
return;
}
//4. 创建HTRender
//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.
_render =[[HTRender alloc]initWithMetalKitView:_view];
//5.判断_render 是否创建成功
if (!_render) {
NSLog(@"Renderer failed initialization");
return;
}
//6.设置MTKView 的代理(由CCRender来实现MTKView 的代理方法)
_view.delegate = _render;
//7.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)
_view.preferredFramesPerSecond = 60;
}
渲染循环类：HTRender负责实现MTKViewDelegate协议进行循环渲染：
initWithMetalKitView函数：初始化，需要传入MTKView对象view获取GPU的使用权限，使用MTLCommandQueue去创建对象,并且加入MTLCommandBuffer
-
当视图需要渲染时调用- drawInMTKView:
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HTRender.h
#import <Foundation/Foundation.h>
@import MetalKit;
@interface HTRender : NSObject<MTKViewDelegate>
-(id)initWithMetalKitView:(MTKView *)mtkView;
@end
HTRender.m
#import "HTRender.h"
@implementation HTRender
{
id<MTLDevice> _device;
id<MTLCommandQueue> _commandQueue;
}
//颜色结构体
typedef struct {
float red, green, blue, alpha;
} Color;
//初始化
- (id)initWithMetalKitView:(MTKView *)mtkView
{
self = [super init];
if(self)
{
_device = mtkView.device;
//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.
_commandQueue = [_device newCommandQueue];
}
return self;
}
//设置颜色
- (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;
}
}
//创建颜色
Color color;
//修改颜色的RGBA的值
color.red = colorChannels[0];
color.green = colorChannels[1];
color.blue = colorChannels[2];
color.alpha = colorChannels[3];
//返回颜色
return color;
}
#pragma mark - MTKViewDelegate methods
//每当视图需要渲染时调用
- (void)drawInMTKView:(nonnull MTKView *)view
{
//1. 获取颜色值
Color color = [self makeFancyColor];
//2. 设置view的clearColor
view.clearColor = MTLClearColorMake(color.red, color.green, color.blue, color.alpha);
//3. Create a new command buffer for each render pass to the current drawable
//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
id<MTLCommandBuffer> commandBuffer = [_commandQueue commandBuffer];
commandBuffer.label = @"MyCommand";
//4.从视图绘制中,获得渲染描述符
MTLRenderPassDescriptor *renderPassDescriptor = view.currentRenderPassDescriptor;
//5.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)
{
//6.通过渲染描述符renderPassDescriptor创建MTLRenderCommandEncoder 对象
id<MTLRenderCommandEncoder> renderEncoder = [commandBuffer renderCommandEncoderWithDescriptor:renderPassDescriptor];
renderEncoder.label = @"MyRenderEncoder";
//7.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
[renderEncoder endEncoding];
/*
当编码器结束之后,命令缓存区就会接受到2个命令.
1) present
2) 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.
*/
//8.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];
}
//9.在这里完成渲染并将命令缓冲区提交给GPU
[commandBuffer commit];
}
//当MTKView视图发生大小改变时调用
- (void)mtkView:(MTKView *)view drawableSizeWillChange:(CGSize)size
{
}
@end
使用顶点数组渲染一个三角形的完整代码请参考：github
