主要分為兩個模塊
- viewController:獲取MTKView對象，并將渲染交由自定的渲染循環類HTRender處理
- 自定義循環渲染類HTRender
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viewController 分為以下幾步
-
獲取MTKView對象
可以在storyboard將view的類改為MTKView，
可以創建MTKView對象，再將其添加到控制器的view中 -
設置獲取MTKView 的device
一個MTLDevice 對象就代表這著一個GPU,通常我們可以調用方法 MTLCreateSystemDefaultDevice()來獲取代表默認的GPU單個對象，
創建完成后，需要判斷是否獲取GPU的使用權限，如果不成功，則中斷渲染流程 -
創建render
蘋果建議在開發mental程序時，最好是將渲染循環獨立成一個類，目的是為了更高效的管理metal以及metal視圖委托。創建完成后，也需要判斷是否創建成功，如果不成功，則中斷渲染流程
設置view的delaegate：將view的MTKViewDelegate設置為render對象
設置幀速率
在view中可以通過設置幀速率，不同的頻率觸發視圖渲染，然后回調MTKViewDelegate中的drawInMTKView方法
上述流程代碼
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
//1. 獲取_view
_view = (MTKView *)self.view;
//2.為_view 設置MTLDevice(必須)
//一個MTLDevice 對象就代表這著一個GPU,通常我們可以調用方法MTLCreateSystemDefaultDevice()來獲取代表默認的GPU單個對象.
_view.device = MTLCreateSystemDefaultDevice();
//3.判斷是否設置成功
if (!_view.device) {
NSLog(@"Metal is not supported on this device");
return;
}
//4. 創建HTRender
//分開你的渲染循環:
//在我們開發Metal 程序時,將渲染循環分為自己創建的類,是非常有用的一種方式,使用單獨的類,我們可以更好管理初始化Metal,以及Metal視圖委托.
_render =[[HTRender alloc]initWithMetalKitView:_view];
//5.判斷_render 是否創建成功
if (!_render) {
NSLog(@"Renderer failed initialization");
return;
}
//6.設置MTKView 的代理(由CCRender來實現MTKView 的代理方法)
_view.delegate = _render;
//7.視圖可以根據視圖屬性上設置幀速率(指定時間來調用drawInMTKView方法--視圖需要渲染時調用)
_view.preferredFramesPerSecond = 60;
}
渲染循環類：HTRender負責實現MTKViewDelegate協議進行循環渲染：
initWithMetalKitView函數：初始化，需要傳入MTKView對象view獲取GPU的使用權限，使用MTLCommandQueue去創建對象,并且加入MTLCommandBuffer
-
當視圖需要渲染時調用- 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;
}
//顏色結構體
typedef struct {
float red, green, blue, alpha;
} Color;
//初始化
- (id)initWithMetalKitView:(MTKView *)mtkView
{
self = [super init];
if(self)
{
_device = mtkView.device;
//所有應用程序需要與GPU交互的第一個對象是一個對象。MTLCommandQueue.
//你使用MTLCommandQueue 去創建對象,并且加入MTLCommandBuffer 對象中.確保它們能夠按照正確順序發送到GPU.對于每一幀,一個新的MTLCommandBuffer 對象創建并且填滿了由GPU執行的命令.
_commandQueue = [_device newCommandQueue];
}
return self;
}
//設置顏色
- (Color)makeFancyColor
{
//1. 增加顏色/減小顏色的 標記
static BOOL growing = YES;
//2.顏色通道值(0~3)
static NSUInteger primaryChannel = 0;
//3.顏色通道數組colorChannels(顏色值)
static float colorChannels[] = {1.0, 0.0, 0.0, 1.0};
//4.顏色調整步長
const float DynamicColorRate = 0.015;
//5.判斷
if(growing)
{
//動態信道索引 (1,2,3,0)通道間切換
NSUInteger dynamicChannelIndex = (primaryChannel+1)%3;
//修改對應通道的顏色值 調整0.015
colorChannels[dynamicChannelIndex] += DynamicColorRate;
//當顏色通道對應的顏色值 = 1.0
if(colorChannels[dynamicChannelIndex] >= 1.0)
{
//設置為NO
growing = NO;
//將顏色通道修改為動態顏色通道
primaryChannel = dynamicChannelIndex;
}
}
else
{
//獲取動態顏色通道
NSUInteger dynamicChannelIndex = (primaryChannel+2)%3;
//將當前顏色的值 減去0.015
colorChannels[dynamicChannelIndex] -= DynamicColorRate;
//當顏色值小于等于0.0
if(colorChannels[dynamicChannelIndex] <= 0.0)
{
//又調整為顏色增加
growing = YES;
}
}
//創建顏色
Color color;
//修改顏色的RGBA的值
color.red = colorChannels[0];
color.green = colorChannels[1];
color.blue = colorChannels[2];
color.alpha = colorChannels[3];
//返回顏色
return color;
}
#pragma mark - MTKViewDelegate methods
//每當視圖需要渲染時調用
- (void)drawInMTKView:(nonnull MTKView *)view
{
//1. 獲取顏色值
Color color = [self makeFancyColor];
//2. 設置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 創建對象并且加入到MTCommandBuffer對象中去.
//為當前渲染的每個渲染傳遞創建一個新的命令緩沖區
id<MTLCommandBuffer> commandBuffer = [_commandQueue commandBuffer];
commandBuffer.label = @"MyCommand";
//4.從視圖繪制中,獲得渲染描述符
MTLRenderPassDescriptor *renderPassDescriptor = view.currentRenderPassDescriptor;
//5.判斷renderPassDescriptor 渲染描述符是否創建成功,否則則跳過任何渲染.
if(renderPassDescriptor != nil)
{
//6.通過渲染描述符renderPassDescriptor創建MTLRenderCommandEncoder 對象
id<MTLRenderCommandEncoder> renderEncoder = [commandBuffer renderCommandEncoderWithDescriptor:renderPassDescriptor];
renderEncoder.label = @"MyRenderEncoder";
//7.我們可以使用MTLRenderCommandEncoder 來繪制對象,但是這個demo我們僅僅創建編碼器就可以了,我們并沒有讓Metal去執行我們繪制的東西,這個時候表示我們的任務已經完成.
//即可結束MTLRenderCommandEncoder 工作
[renderEncoder endEncoding];
/*
當編碼器結束之后,命令緩存區就會接受到2個命令.
1) present
2) commit
因為GPU是不會直接繪制到屏幕上,因此你不給出去指令.是不會有任何內容渲染到屏幕上.
*/
//8.添加一個最后的命令來顯示清除的可繪制的屏幕
[commandBuffer presentDrawable:view.currentDrawable];
}
//9.在這里完成渲染并將命令緩沖區提交給GPU
[commandBuffer commit];
}
//當MTKView視圖發生大小改變時調用
- (void)mtkView:(MTKView *)view drawableSizeWillChange:(CGSize)size
{
}
@end
使用頂點數組渲染一個三角形的完整代碼請參考：github
