1.初始Metal

创建render

在metal框架中，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，目的是为了更高的管理metal以及metal视图委托。创建完成后，同样需要判断是否创建成功，如果不成功，则中断渲染流程

#import "CCRenderer.h"

@implementation CCRenderer{
    //我们用来渲染的设备(又名GPU)
    id<MTLDevice> _device;
    
    //命令队列,从命令缓存区获取
    id<MTLCommandQueue> _commandQueue;
    
}

//颜色结构体
typedef struct {
    float red ,green ,blue ,alpha;
} Color;

//初始化
-(id)initWithMetalKitView:(MTKView *)mtkView{
    if (self = [super init]) {
        _device = mtkView.device;
        
        //所有应用需要与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。确保他们能够按照正确顺序发送到GPU，对于每一帧，一个新的MTLCommandBuffer 对象并且填满了由GPU执行的指令
        _commandQueue = [_device newCommandQueue];
    }
    return self;
}

-(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
    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{
        //获取颜色动态颜色通道
        NSUInteger dynamicChannelIndex = (primaryChannel+2)%3;
        
        //将当前颜色的值 减去0.015
        colorChannels[dynamicChannelIndex] -= DynamicColorRate;
        
        //当然色小于等于0.0
        if (colorChannels[dynamicChannelIndex] <= 0.0) {
            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];
    
    return color;
}

#pragma mark - MTKViewDelegate methods

//每当视图需要渲染时调用
-(void)drawInMTKView:(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仅创建编码器即可，并没有让metal来执行我们的绘制，这个时候表示我们的任务已经完成。
        //即刻结束工作
        [renderEncoder endEncoding];
        /**
         当编码器结束之后，命令缓存区就会接收到2个命令。
         1) present
         2) commit
         因为GPU是不会直接绘制到屏幕上，因此不给出指令，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楚的可绘制的屏幕
        [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

获取view

获取MTKView的对象view的方式有两种，类似于GLKit中GLKView：

• 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

#import "ViewController.h"

@interface ViewController ()
{
    MTKView *_view;
    CCRenderer *_render;
}
@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view.
    
    //1.获取_view
    _view = (MTKView *)self.view;
    
    //2.为_view 设置MTLDevice(必须)
    //一个MTLDevice对象就代表着一个GPU，通常我们可以调用方法MTLCreateSystemDefaultDevice()来获取代表默认的GPU翻个对象
    _view.device= MTLCreateSystemDefaultDevice();
    
    //3.判断是否设置成功
    if (!_view.device) {
        NSLog(@"Metal is not syported on this device");
        return;
    }
    
    //4.创建CCRenderer
    //分开渲染循环
    //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 = [[CCRenderer alloc]initWithMetalKitView:_view];
    //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;
}


@end