渲染循環(huán)

一、功能

管理metal的初始化以及metal中的視圖委托

• initWithMetalKitView函數(shù)：初始化，需要傳入MTKView對(duì)象view獲取GPU的使用權(quán)限等
• makeFancyColor函數(shù)：設(shè)置顏色，即隨著幀率變化的顏色
• MTKViewDelegate協(xié)議
  drawableSizeWillChange代理方法：view大小發(fā)生變化時(shí)回調(diào)
  drawInMTKView代理方法：view需要渲染時(shí)回調(diào)

二、實(shí)現(xiàn)

① initWithMetalKitView函數(shù)

• 渲染循環(huán)類對(duì)外的初始化方法，主要是通過(guò)傳入的view，獲取metal設(shè)備以及創(chuàng)建命令隊(duì)列;
• 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)建并且填滿了由GPU執(zhí)行的命令;

// 初始化- (id)initWithMetalKitView:(MTKView *)mtkView {self = [super init];if(self) {// 設(shè)置device:device并不是新建的，是由傳入view在外創(chuàng)建，可以通過(guò)view獲取_device = mtkView.device;// 所有應(yīng)用程序需要與GPU交互的第一個(gè)對(duì)象是一個(gè)對(duì)象:MTLCommandQueue// 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)建并且填滿了由GPU執(zhí)行的命令_commandQueue = [_device newCommandQueue];} return self; }

② 設(shè)置動(dòng)態(tài)顏色

// 設(shè)置顏色 - (Color)makeFancyColor {// 增加顏色/減小顏色的標(biāo)記static BOOL growing = YES;// 顏色通道值(0~3)static NSUInteger primaryChannel = 0;// 顏色通道數(shù)組colorChannels(顏色值)static float colorChannels[] = {1.0, 0.0, 0.0, 1.0};// 顏色調(diào)整步長(zhǎng)const float DynamicColorRate = 0.015;// 判斷if(growing) {// 動(dòng)態(tài)信道索引 (1,2,3,0)通道間切換NSUInteger dynamicChannelIndex = (primaryChannel+1)%3;// 修改對(duì)應(yīng)通道的顏色值 調(diào)整0.015colorChannels[dynamicChannelIndex] += DynamicColorRate;// 當(dāng)顏色通道對(duì)應(yīng)的顏色值 = 1.0if(colorChannels[dynamicChannelIndex] >= 1.0) {// 設(shè)置為NOgrowing = NO;// 將顏色通道修改為動(dòng)態(tài)顏色通道primaryChannel = dynamicChannelIndex;}} else {// 獲取動(dòng)態(tài)顏色通道NSUInteger dynamicChannelIndex = (primaryChannel+2)%3;// 將當(dāng)前顏色的值 減去0.015colorChannels[dynamicChannelIndex] -= DynamicColorRate;// 當(dāng)顏色值小于等于0.0if(colorChannels[dynamicChannelIndex] <= 0.0) {// 調(diào)整為顏色增加growing = YES;}}// 創(chuàng)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; }

③ drawInMTKView代理方法

通過(guò)view設(shè)置的幀速率，每當(dāng)?shù)街付〞r(shí)間時(shí)，就會(huì)觸發(fā)view的渲染，繼而回調(diào)drawInMTKView代理方法進(jìn)行繪制渲染;

• 根據(jù)makeFancyColor函數(shù)獲取當(dāng)前幀顯示的顏色

Color color = [self makeFancyColor];

• 設(shè)置view的清屏顏色，通過(guò)由MTLClearColorMake創(chuàng)建，相當(dāng)于OpenGL ES中的glClearColor

view.clearColor = MTLClearColorMake(color.red, color.green, color.blue, color.alpha);

• 創(chuàng)建渲染緩存區(qū)，目的是為了將渲染對(duì)象加入到渲染緩存區(qū)，使用MTLCommandQueue 創(chuàng)建對(duì)象并且加入到MTCommandBuffer對(duì)象中，且為當(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];commandBuffer.label = @"MyCommand";

• 獲取渲染描述修飾符，通過(guò)commandQueue獲取，類型是MTLRenderPassDescriptor，用于在commandBuffer中創(chuàng)建commandEncoder

MTLRenderPassDescriptor *renderPassDescriptor = view.currentRenderPassDescriptor;

• 創(chuàng)建commandEncoder，通過(guò)渲染描述符renderPassDescriptor創(chuàng)建MTLRenderCommandEncoder 對(duì)象，即命令渲染編輯器，相當(dāng)于OpenGL ES中的program，主要用途是用于繪制對(duì)象

id<MTLRenderCommandEncoder> renderEncoder = [commandBuffer renderCommandEncoderWithDescriptor:renderPassDescriptor];renderEncoder.label = @"MyRenderEncoder";

• 結(jié)束渲染編輯：當(dāng)沒(méi)有需要繪制的任務(wù)時(shí)，即可結(jié)束MTLRenderCommandEncoder 工作

[renderEncoder endEncoding];

• 渲染到屏幕上，添加一個(gè)最后的命令來(lái)顯示清除的可繪制的屏幕，當(dāng)編碼器結(jié)束工作后，命令緩存區(qū)會(huì)收到兩個(gè)命令：
  present命令：渲染到屏幕上
  commit命令：將commandBuffer提交至GPU，主要是因?yàn)镚PU不會(huì)直接渲染到屏幕上，如果不給命令，那么繪制的內(nèi)容是不會(huì)顯示到屏幕上的
• 完成渲染并將命令緩沖區(qū)提交給GPU，相當(dāng)于OpenGL ES中的draw

[commandBuffer presentDrawable:view.currentDrawable];[commandBuffer commit];

ViewController

• 獲取MTKView的對(duì)象view的方式有兩種，類似于GLKit中GLKView：可以在storyboard將view的類改為MTKView，可以創(chuàng)建MTKView對(duì)象，再將其添加到控制器的view中

// 獲取_view_view = (MTKView *)self.view;

• 設(shè)置device: 主要是獲取GPU的使用權(quán)限，一個(gè)MTLDevice對(duì)象代表著一個(gè)GPU，一般使用默認(rèn)方法MTLCreateSystemDefaultDevice來(lái)獲取默認(rèn)的單個(gè)GPU對(duì)象，并且在創(chuàng)建完成后，需要判斷是否獲取GPU的使用權(quán)限，如果不成功，則中斷渲染流程

// 為_(kāi)view 設(shè)置MTLDevice(必須)// 一個(gè)MTLDevice 對(duì)象就代表這著一個(gè)GPU,通常可以調(diào)用方法MTLCreateSystemDefaultDevice()來(lái)獲取代表默認(rèn)的GPU單個(gè)對(duì)象_view.device = MTLCreateSystemDefaultDevice();// 判斷是否設(shè)置成功if (!_view.device) {NSLog(@"Metal is not supported on this device");return;}

• 創(chuàng)建render: 在metal框架中，蘋(píng)果建議在開(kāi)發(fā)mental程序時(shí)，最好是將渲染循環(huán)獨(dú)立成一個(gè)類，目的是為了更高的管理metal以及metal視圖委托。創(chuàng)建完成后，同樣需要判斷是否創(chuàng)建成功，如果不成功，則中斷渲染流程

// 創(chuàng)建CCRenderer// 分開(kāi)渲染循環(huán):在開(kāi)發(fā)Metal程序時(shí),將渲染循環(huán)分為自己創(chuàng)建的類,是非常有用的一種方式// 使用單獨(dú)的類,可以更好管理初始化Metal,以及Metal視圖委托_render =[[YDWRender alloc] initWithMetalKitView:_view];// 判斷_render 是否創(chuàng)建成功if (!_render) {NSLog(@"Renderer failed initialization");return;}

• 設(shè)置view的delegate

// 設(shè)置MTKView 的代理(由CCRender來(lái)實(shí)現(xiàn)MTKView 的代理方法)_view.delegate = _render;

• 設(shè)置幀速率: 在view中可以通過(guò)設(shè)置幀速率，不同的觸發(fā)試圖渲染，然后回調(diào)MTKViewDelegate中的drawInMTKView方法

// 視圖可以根據(jù)視圖屬性上設(shè)置幀速率(指定時(shí)間來(lái)調(diào)用drawInMTKView方法--視圖需要渲染時(shí)調(diào)用)_view.preferredFramesPerSecond = 60;

效果展示

完整示例

Metal之動(dòng)態(tài)切換屏幕顏色

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Metal之简单渲染动态切换屏幕颜色的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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