从 2014 年,Apple 正式推出 Metal 到现在,这个 Metal 系列教程,酝酿了很久,却迟迟没有进展。
直到 WWDC 2018,Apple 宣布 iOS 12 将弃用 OpenGL / CL,我想,这或许是个机会。
Apps built using OpenGL ES will continue to run in iOS 12, but Open GL ES is deprecated in iOS 12. Games and graphics-intensive apps that previously used OpenGL ES should now adopt Metal.
这个系列会回顾整理之前学习的内容,有序输出。算是对自己的一个交代,同时也希望,能帮助到那些想要学习 Metal 却不知道怎么下手的朋友。
那么,什么是 Metal ?
Render advanced 3D graphics and perform data-parallel computations using the GPU.
总结来说,Metal 能让你尽可能的发挥 GPU 强大的渲染、运算的能力。
这里,我不做过多的阐述,如果你对图像处理,游戏编程感兴趣,又或者你只是认可这项技术,相信它是未来,值得投资学习。那么,我想这个系列不会让你失望。
这个系列的文章,是教程、实践,而不是文档。
我会尽可能,在实现功能的过程中,穿插介绍各个知识点。而不是一股脑的全部输出。
不然可能看了四五篇,发现自己还是什么都做不了,还是不懂之前学到的具体是什么。
然后,就不了了之了。
Metal 系列的实战教程,会循序渐进,穿插详细介绍各个用到的 Metal 对象。
由于 Metal(iOS 8 + A7),MetalKit(iOS 9 + A7)的软/硬件限制,以及不同读者的需求,之后的配套 Demo,会同时包含 iOS+Swift 和 macOS+ObjC 两种,文章以 iOS+Swift 进行演示。并且尽可能不用 MetalKit,功能都自己实现(避免一些实现细节被屏蔽了,以及降低系统版本限制)。当然,也会有专门的文章,介绍 MetalKit 相关。
另外,每节 Demo 都有 start / end 两份代码,建议阅读完后,自己根据 start 基础工程,完成本节新的内容。该系列 Demo 主要是为了学习 Metal,所以一些语法特性,代码/文件结构,容错,封装等,不会去细究。
每篇文章争取控制在 15 分钟的阅读量,细分知识点,便于随时阅读,学习。
另外,之后的实战,会侧重于图像处理,比如滤镜,画笔,马赛克,增高,相机,AR 贴图等。开发过程中,也会结合系统的其他框架,比如 Core Image、ARKit、Core ML、Vision 等,做一些好玩的事情。
目录
基础概念:
一。Metal 概述
Metal 是什么,Metal 能做什么,为什么要用 Metal。
二。Metal 框架一览
Metal 进行图像处理的整体框架。宏观介绍渲染管线。
基础实践:
三。清屏
最最最最简单的一个基础工程。介绍整体的显示渲染流程。
四。绘制一个三角形
堪称图形界的 Hello World。会较为完整的过一遍渲染管线。麻雀虽小,五脏俱全。
五。MSL 介绍
介绍如何编写 Metal 着色器。以及它们是如何被加载工作的。
六。显示图片
还在纠结绘制三角形有什么用吗?
这节会教你如何加载纹理,如何显示相册导入的图片。
七。视图封装
封装一个通用的控件。支持不同 contentMode,支持缩放,最大显示像素格,长按对比。
案例实战:
八。色温滤镜
基础的颜色滤镜,以及如何使用 CLUT(Color Lookup Table)实现效果。
九。多重滤镜
滤镜链的实现,多个滤镜组合。
十。增高
不再是逐像素的简单处理,涉及形变。