Metal 从ios几开始支持 ios metal 教程

项目准备

新建一个iOS项目，值得注意的是：life Cycle请选择 UIKit App Delegate，后续因为需要从UIView中集成，项目还需要做一些变化。

删除 AppDelegate.swift中关于SceneDeleagete的相关函数，添加一个成员变量window类型为UIWindow。删除info.plist中关于Scene Manifest的配置，添加一个storyboard。命名为main.storyboard，添加一个View Control，设置这个View Control为 “is initial view control”。（尝试拖一个label到view中，运行程序后，查看结果）

Hello Metal

1. 添加MyViewController.swift创建 MyViewController 类继承自 UIViewController
2. 添加参数metalView作为MTKView的持有，并且初始化。
3. 在main.storyboard中分别对viewcontroler和内部的view设置Class，分别为MyViewController，MTKView。MyViewController的代码如下：

import UIKit
import MetalKit
class MyViewController:UIViewController{
    var metalView:MTKView{
        return view as! MTKView
    }    
    override func viewDidLoad() {        
    }
}

初始化Metal

添加以下代码。运行后，Metal会绘制背景颜色，此时，metal只会在运行的时候去绘制一次，并不能在在一定的从刷新率下去重绘。

enum Colors {
    static let wenderlichGreen = MTLClearColor(red:0.0,green: 0.4,blue: 0.21,alpha: 1.0)
}
override func viewDidLoad() {
      super.viewDidLoad()
      metalView.device = MTLCreateSystemDefaultDevice()// 创建设备
      device = metalView.device //设置到controller的成员变量中
      metalView.clearColor = Colors.wenderlichGreen //设置背景颜色
      commandQueue = device.makeCommandQueue() //为gpu准备指令队列
      let commandBuffer = commandQueue.makeCommandBuffer() //为指令队列设置缓冲区
      let commandEncoder = commandBuffer?.makeRenderCommandEncoder(descriptor: metalView.currentRenderPassDescriptor!) //为缓冲区创建一个编码器
      commandEncoder?.endEncoding()//停止编码
      commandBuffer?.present(metalView.currentDrawable as! MTLDrawable) //绘制图像
      commandBuffer?.commit() //提交给gpu
  }

初始化

1. 首先Metal需要创建一个设备，这个设备可以理解成GPU
2. GPU需要接受一系列指令，因此我们需要创建一个CommandQueue
3. 设置一些PiplineState，这些State可以告诉GPU需要执行哪些渲染函数。
4. 当然，GPU也需要MTLBuffer来存储一些Model和Texture。例如，需要渲染一个三角形的时候，我们需要把定点的位置记在MTLBuffer里面

渲染时

1. 需要创建一个CommandBuffer，这里存储了如何渲染的信息
2. CommandBuffer需要创建一个Encoder，Encoder需要找到相关的渲染素材，比如Model和Texture。
3. 最后需要使用Commit，提交给GPU

实现每帧刷新

1. controler继承MTKViewDelegate，因此需要实现两个函数，一个是mtkView(_ view: MTKView, drawableSizeWillChange size: CGSize)，另外一个是func draw(in view: MTKView) 。
2. 把MetalView的delegate设置为controler
   整体的代码如下：

import UIKit
import MetalKit

enum Colors {
    static let wenderlichGreen = MTLClearColor(red:0.0,green: 0.4,blue: 0.21,alpha: 1.0)
}

class MyViewController:UIViewController,MTKViewDelegate{
    var metalView:MTKView{
        return view as! MTKView
    }
    var device:MTLDevice!
    var commandQueue:MTLCommandQueue!
    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
        metalView.device = MTLCreateSystemDefaultDevice()// 创建设备
        device = metalView.device //设置到controller的成员变量中
        metalView.clearColor = Colors.wenderlichGreen //设置背景颜色
        commandQueue = device.makeCommandQueue() //为gpu准备指令队列
        metalView.delegate = self
    }
    func mtkView(_ view: MTKView, drawableSizeWillChange size: CGSize) {   
    }
    func draw(in view: MTKView) {
        let commandBuffer = commandQueue.makeCommandBuffer() //为指令队列设置缓冲区
        let commandEncoder = commandBuffer?.makeRenderCommandEncoder(descriptor: metalView.currentRenderPassDescriptor!) //为缓冲区创建一个编码器
        commandEncoder?.endEncoding()//停止编码
        commandBuffer?.present(metalView.currentDrawable as! MTLDrawable) //绘制图像
        commandBuffer?.commit() //提交给gpu
    }
}