創(chuàng)建一個(gè)MetalKit視圖和一個(gè)渲染過(guò)程以繪制視圖的內(nèi)容。
在這個(gè)示例中我們可以學(xué)習(xí)到：
- 使用Metal渲染圖形內(nèi)容的基礎(chǔ)。
- 使用MetalKit框架創(chuàng)建一個(gè)使用Metal繪制視圖內(nèi)容的視圖。
- 將編碼用于渲染過(guò)程的命令，該過(guò)程會(huì)將視圖擦除為背景色。
準(zhǔn)備要繪制的MetalKit視圖
MetalKit提供了一個(gè)名為的類(lèi)MTKView，它是NSView（在macOS中）或UIView（在iOS和tvOS中）的子類(lèi)。MTKView處理與將您使用Metal繪制的內(nèi)容顯示到屏幕上有關(guān)的許多細(xì)節(jié)。
MTKView為了在內(nèi)部創(chuàng)建資源，需要引用Metal設(shè)備對(duì)象（GPU），因此第一步是將視圖的 device屬性設(shè)置為MTLDevice。
_view.device = MTLCreateSystemDefaultDevice();
我們可以為視圖的內(nèi)容清除，并設(shè)置成為一個(gè)純色的背景，你可以使用MTLClearColorMake(_:_:_:_:)并指定紅色，綠色，藍(lán)色和Alpha值。
_view.clearColor = MTLClearColorMake(0.0, 0.5, 1.0, 1.0);
在這里我們不需要繪制動(dòng)態(tài)的內(nèi)容，所以將view的enableSetNeedsDisplay屬性設(shè)置為YES，以便于僅在需要更新內(nèi)容時(shí)（例如，視圖改變形狀時(shí)）才繪制視圖：
_view.enableSetNeedsDisplay = YES;
設(shè)置繪制的代理
MTKView依靠您的應(yīng)用向Metal發(fā)出命令以生成視覺(jué)內(nèi)容。MTKView使用代理模式來(lái)通知您的應(yīng)用何時(shí)應(yīng)繪制。要接收代理的回調(diào)，請(qǐng)將視圖的delegate屬性設(shè)置為符合MTKViewDelegate協(xié)議的對(duì)象。
_view.delegate = _renderer;
該代理需要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方法：
-
mtkView:drawableSizeWillChange:在iOS上一般發(fā)生于當(dāng)視圖的尺寸發(fā)生改變，或者設(shè)備的方向發(fā)生改變時(shí)MTKView都會(huì)調(diào)用該方法。 -
drawInMTKView:當(dāng)MTKView需要繪制內(nèi)容是，MTKView會(huì)調(diào)用該方法，在這個(gè)方法中。你將創(chuàng)建命令緩沖區(qū)，然后對(duì)命令進(jìn)行編碼，告訴圖形處理器（GPU)繪制什么以及什么時(shí)候在屏幕上顯示。并讓該命令緩沖區(qū)由GPU執(zhí)行，你可以將屏幕上所有的顯示工作認(rèn)為是一個(gè)幀，在一個(gè)交互式應(yīng)用程序中，比如一個(gè)游戲，你可能每秒鐘渲染很多幀。
創(chuàng)建渲染過(guò)程描述符
繪制時(shí)，GPU將結(jié)果存儲(chǔ)到紋理中，紋理是包含圖像數(shù)據(jù)的內(nèi)存塊，GPU可以訪(fǎng)問(wèn)它們。在此示例中，MTKView負(fù)責(zé)創(chuàng)建所有需要繪制到視圖中的紋理。它會(huì)創(chuàng)建多個(gè)紋理，這樣當(dāng)你渲染另一個(gè)紋理時(shí)，它可以顯示一個(gè)紋理的內(nèi)容。
在繪制時(shí)，你需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)render pass，創(chuàng)建render pass時(shí)，你需要一個(gè)渲染描述符（MTLRenderPassDescriptor）在這里示例中，我們無(wú)需使用自己定義渲染描述符，直接使用MetalKit view 中提供的渲染描述符。
MTLRenderPassDescriptor *renderPassDescriptor = view.currentRenderPassDescriptor;
if (renderPassDescriptor == nil)
{
return;
}
創(chuàng)建命令隊(duì)列
你使用MTLCommandQueue 去創(chuàng)建對(duì)象,并且加入MTLCommandBuffer 對(duì)象中.確保它們能夠按照正確順序發(fā)送到GPU.對(duì)于每一幀,一個(gè)新的MTLCommandBuffer 對(duì)象創(chuàng)建并且填滿(mǎn)了由GPU執(zhí)行的命令.
_commandQueue = [_device newCommandQueue];
創(chuàng)建命令緩沖區(qū)
使用MTLCommandQueue 創(chuàng)建對(duì)象并且加入到MTCommandBuffer對(duì)象中去.為當(dāng)前渲染的每個(gè)渲染傳遞創(chuàng)建一個(gè)新的命令緩沖區(qū)。
id<MTLCommandBuffer> commandBuffer = [_commandQueue commandBuffer];
創(chuàng)建渲染流程
使用MTLCommandBuffer對(duì)象，調(diào)用命令緩沖區(qū)的renderCommandEncoderWithDescriptor:方法來(lái)創(chuàng)建一個(gè)命令編碼器（MTLRenderCommandEncoder）。
id<MTLRenderCommandEncoder> commandEncoder = [commandBuffer renderCommandEncoderWithDescriptor:renderPassDescriptor];
在此示例中，您不對(duì)任何繪制命令進(jìn)行編碼，因此渲染過(guò)程唯一要做的就是清除紋理。調(diào)用命令編碼器的endEncoding方法表示渲染流程已完成。
[commandEncoder endEncoding];
在屏幕上顯示繪制
紋理繪制后不會(huì)自動(dòng)在屏幕上顯示新的內(nèi)容，事實(shí)上，只有一些紋理可以在屏幕上顯示。在Metal中可以在屏幕上顯示的紋理由drawable對(duì)象管理，要顯示內(nèi)容，你需要獲取一個(gè)drawable對(duì)象。
MTKView自動(dòng)創(chuàng)建drawable對(duì)象以管理其紋理。通過(guò)讀取currentDrawable可以獲取到當(dāng)前的drawable對(duì)象。
id<MTLDrawable> drawable = view.currentDrawable;
調(diào)用命令緩沖區(qū)中的方法，并傳入drawable。presentDrawable:
[commandBuffer presentDrawable:drawable];
該方法告訴M??etal在執(zhí)行命令緩沖區(qū)時(shí)，Metal應(yīng)該與Core Animation協(xié)調(diào)??以在渲染完成后顯示紋理。當(dāng)Core Animation呈現(xiàn)紋理時(shí)，它將成為視圖的新內(nèi)容。在此示例中，這意味著擦除的紋理成為該視圖的新背景。該更改與Core Animation對(duì)屏幕用戶(hù)界面元素所做的任何其他視覺(jué)更新同時(shí)進(jìn)行。
提交命令緩沖區(qū)
現(xiàn)在，您已經(jīng)為框架發(fā)出了所有命令，請(qǐng)?zhí)峤幻罹彌_區(qū)。
[commandBuffer commit];
至此我們就使用Metal完成了一次顯示。
命令對(duì)象之間的關(guān)系
- 命令緩存區(qū)(command buffer) 是從命令隊(duì)列列(command queue) 創(chuàng)建的。
- 命令編碼器器(command encoders) 將命令編碼到命令緩存區(qū)中。
- 提交命令緩存區(qū)并將其發(fā)送到GPU。
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GPU執(zhí)行命令并將結(jié)果呈現(xiàn)為可繪制。
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