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Metal入门资料002-MetalKit第一部分

2018-06-06  本文已影响25人  张芳涛

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正文

MetalKit框架在WWDC 2015上宣布,它为Metal带来了大量改进和新功能。 结识MTKViewNSView / UIView的子类。 它带有嵌入式Metal层,它还管理帧缓冲区及其渲染目标附件,并负责绘制循环。

OSX平台上相关技术实现

我们来创建一个新的Cocoa应用程序(因为iOS模拟器不支持Metal)。 确保只选择了SwiftUse Storyboards字段。 接下来,让我们创建一个名为MetalView.swiftNSView类型的新类。 创建后,转到Storyboard并选择视图控制器下的View,将其类设置为Identity Inspector下的MetalView类型,如下图所示:

因为我们不打算使用View Controller,所以在View Controller下和Identity Inspector下执行相同的操作。 还要删除ViewController.swift,因为我们不再需要它了。 现在回到MetalView.swift并键入import MetalKit。 我们可以通过两种方式来准备我们的绘图类:遵循MTKViewDelegate协议并实现其drawInView(:)方法或子类MTKView并覆盖其drawRect(:)方法。 我们选择后者,所以继续并将类类型从NSView更改为MTKView,并创建一个名为render()的新方法,其中包含以下内容:

func render() {
let device = MTLCreateSystemDefaultDevice()!
self.device = device
let rpd = MTLRenderPassDescriptor()
let bleen = MTLClearColor(red: 0, green: 0.5, blue: 0.5, alpha: 1)
rpd.colorAttachments[0].texture = currentDrawable!.texture
rpd.colorAttachments[0].clearColor = bleen
rpd.colorAttachments[0].loadAction = .Clear
let commandQueue = device.newCommandQueue()
let commandBuffer = commandQueue.commandBuffer()
let encoder = commandBuffer.renderCommandEncoderWithDescriptor(rpd)
encoder.endEncoding()
commandBuffer.presentDrawable(currentDrawable!)
commandBuffer.commit()
}

让我们逐行浏览代码。首先,我们创建一个device。我们将此device设置为我们视图的device,否则它将保持nil,并会使应用程序崩溃。或者,我们可以在绘制之前修改视图的drawable属性。接下来,我们创建一个渲染通道描述符,它允许我们使用当前可绘制纹理作为其主要颜色来配置渲染通道。为了好玩(作者的原话。。。),我们创建了一个漂亮的颜色bleen,它是半蓝和半绿。接下来,我们为该设备创建一个命令队列,并使用队列创建一个命令缓冲区。最后,我们使用命令缓冲区来创建渲染命令编码器来执行绘制调用。对于绘制循环的每次迭代,当从currentRenderPassDescriptor查询时,新的MTLRenderPassDescriptor对象可用。该对象是基于currentDrawable对象创建的。演示文稿不是由MTKView处理的,所以我们有责任首先检查currentRenderPassDescriptorcurrentDrawable都不是nil,然后再调用视图当前drawable上的presentDrawable(:)方法。

让我们参考Metal文档获取更多细节。 Metal框架包含几个对象:

现在让我们回到我们的代码。 在drawRect(:)方法内调用render()方法:

override func drawRect(dirtyRect: NSRect) {
super.drawRect(dirtyRect)
render()
}

如果你运行这个应用程序,你会看到一个很好的,没有什么特别的,像这样的bleen-ish屏幕:

iOS平台技术实现:

相关代码:

mport MetalKit

class MetalView: MTKView {
required init(coder:NSCoder){
    super.init(coder:coder)
    device = MTLCreateSystemDefaultDevice()
}
override func draw(_ rect: CGRect) {
    if let drawable = currentDrawable,
        let rpd = currentRenderPassDescriptor{
        rpd.colorAttachments[0].clearColor = MTLClearColor(red: 0, green: 0.5, blue: 0.5, alpha: 1.0)
        rpd.colorAttachments[0].loadAction = .clear
        let commandBuffer = device!.makeCommandQueue()?.makeCommandBuffer()
        let commandEncoder = commandBuffer?.makeRenderCommandEncoder(descriptor: rpd)
        commandEncoder?.endEncoding()
        commandBuffer?.present(drawable)
        commandBuffer?.commit()
     }
  }
}

执行效果:

这个必须在真机上执行

TvOS平台下相关技术实现

相关实现代码:

import MetalKit

class MetalView: MTKView {
required init(coder:NSCoder){
    super.init(coder:coder)
    device = MTLCreateSystemDefaultDevice()
}
override func draw(_ rect: CGRect) {
    if let drawable = currentDrawable,
        let rpd = currentRenderPassDescriptor{
        rpd.colorAttachments[0].clearColor = MTLClearColor(red: 0, green: 0.5, blue: 0.5, alpha: 1.0)
        rpd.colorAttachments[0].loadAction = .clear
        let commandBuffer = device!.makeCommandQueue()?.makeCommandBuffer()
        let commandEncoder = commandBuffer?.makeRenderCommandEncoder(descriptor: rpd)
        commandEncoder?.endEncoding()
        commandBuffer?.present(drawable)
        commandBuffer?.commit()
    }
  }
}

实现效果:

这个也必须使用真机才可以测试

代码地址: Ch02-TvOS

在下一集中,我们将最终介绍shaders(着色器),讨论加载纹理和管理model data(模型数据)。 源代码照常发布在 Metal上。

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