版本記錄
| 版本號(hào) | 時(shí)間 |
|---|---|
| V1.0 | 2018.10.09 星期二 |
前言
很多做視頻和圖像的裳食，相信對(duì)這個(gè)框架都不是很陌生矛市，它渲染高級(jí)3D圖形，并使用GPU執(zhí)行數(shù)據(jù)并行計(jì)算诲祸。接下來(lái)的幾篇我們就詳細(xì)的解析這個(gè)框架浊吏。感興趣的看下面幾篇文章。
1. Metal框架詳細(xì)解析（一）—— 基本概覽
2. Metal框架詳細(xì)解析（二） —— 器件和命令（一）
3. Metal框架詳細(xì)解析（三） —— 渲染簡(jiǎn)單的2D三角形（一）
4. Metal框架詳細(xì)解析（四） —— 關(guān)于GPU Family 4（一）
5. Metal框架詳細(xì)解析（五） —— 關(guān)于GPU Family 4之關(guān)于Imageblocks（二）
6. Metal框架詳細(xì)解析（六） —— 關(guān)于GPU Family 4之關(guān)于Tile Shading（三）
7. Metal框架詳細(xì)解析（七） —— 關(guān)于GPU Family 4之關(guān)于光柵順序組（四）
8. Metal框架詳細(xì)解析（八） —— 關(guān)于GPU Family 4之關(guān)于增強(qiáng)的MSAA和Imageblock采樣覆蓋控制（五）
9. Metal框架詳細(xì)解析（九） —— 關(guān)于GPU Family 4之關(guān)于線程組共享（六）
10. Metal框架詳細(xì)解析（十） —— 基本組件（一）
11. Metal框架詳細(xì)解析（十一） —— 基本組件之器件選擇 - 圖形渲染的器件選擇（二）
12. Metal框架詳細(xì)解析（十二） —— 基本組件之器件選擇 - 計(jì)算處理的設(shè)備選擇（三）
13. Metal框架詳細(xì)解析（十三） —— 計(jì)算處理（一）
14. Metal框架詳細(xì)解析（十四） —— 計(jì)算處理之你好救氯，計(jì)算（二）
15. Metal框架詳細(xì)解析（十五） —— 計(jì)算處理之關(guān)于線程和線程組（三）
16. Metal框架詳細(xì)解析（十六） —— 計(jì)算處理之計(jì)算線程組和網(wǎng)格大姓姨铩（四）
17. Metal框架詳細(xì)解析（十七） —— 工具、分析和調(diào)試（一）
18. Metal框架詳細(xì)解析（十八） —— 工具着憨、分析和調(diào)試之Metal GPU Capture（二）
19. Metal框架詳細(xì)解析（十九） —— 工具墩衙、分析和調(diào)試之GPU活動(dòng)監(jiān)視器（三）
20. Metal框架詳細(xì)解析（二十） —— 工具、分析和調(diào)試之關(guān)于Metal著色語(yǔ)言文件名擴(kuò)展名甲抖、使用Metal的命令行工具構(gòu)建庫(kù)和標(biāo)記Metal對(duì)象和命令（四）
21. Metal框架詳細(xì)解析（二十一） —— 基本課程之基本緩沖區(qū)（一）
22. Metal框架詳細(xì)解析（二十二） —— 基本課程之基本紋理（二）
23. Metal框架詳細(xì)解析（二十三） —— 基本課程之CPU和GPU同步（三）
24. Metal框架詳細(xì)解析（二十四） —— 基本課程之參數(shù)緩沖 - 基本參數(shù)緩沖（四）
25. Metal框架詳細(xì)解析（二十五） —— 基本課程之參數(shù)緩沖 - 帶有數(shù)組和資源堆的參數(shù)緩沖區(qū)（五）
Argument Buffers with GPU Encoding - 具有GPU編碼的參數(shù)緩沖區(qū)
演示如何使用計(jì)算傳遞對(duì)參數(shù)緩沖區(qū)進(jìn)行編碼漆改，然后在后續(xù)渲染過(guò)程中訪問(wèn)其參數(shù)。
在Argument Buffers with Arrays and Resource Heaps示例中准谚，您學(xué)習(xí)了如何將參數(shù)緩沖區(qū)與資源和資源堆組合在一起挫剑。
在本示例中，您將學(xué)習(xí)如何使用圖形或計(jì)算函數(shù)將資源編碼為參數(shù)緩沖區(qū)柱衔。 特別是樊破，您將學(xué)習(xí)如何從計(jì)算傳遞中將數(shù)據(jù)寫入?yún)?shù)緩沖區(qū)愉棱，然后在渲染過(guò)程中讀取該數(shù)據(jù)。 該示例呈現(xiàn)多個(gè)四元實(shí)例的網(wǎng)格捶码，每個(gè)實(shí)例應(yīng)用兩個(gè)紋理羽氮，其中紋理在四邊形內(nèi)從左向右滑動(dòng)，在四邊形之間從左向右移動(dòng)惫恼。
Encode Data into Argument Buffers - 將數(shù)據(jù)編碼到參數(shù)緩沖區(qū)中
在初始化期間，樣本使用CPU將數(shù)據(jù)編碼到由SourceTextureArguments結(jié)構(gòu)定義的參數(shù)緩沖區(qū)中澳盐。
typedef struct SourceTextureArguments {
array<texture2d<float>, AAPLNumTextures> textures [[ id(AAPLArgumentBufferIDTextures) ]];
} SourceTextureArguments;
此參數(shù)緩沖區(qū)由_sourceTextures緩沖區(qū)支持祈纯，可通過(guò)updateInstances函數(shù)中的source_textures變量進(jìn)行訪問(wèn)。source_textures包含由樣本渲染器加載的紋理的引用數(shù)組叼耙。
在初始化之后腕窥，對(duì)于每個(gè)幀，樣本使用GPU將數(shù)據(jù)編碼到由InstanceArguments結(jié)構(gòu)定義的單獨(dú)的參數(shù)緩沖區(qū)中筛婉。
typedef struct InstanceArguments {
vector_float2 position;
texture2d<float> left_texture;
texture2d<float> right_texture;
} InstanceArguments;
此參數(shù)緩沖區(qū)由_instanceParameters緩沖區(qū)支持簇爆，可通過(guò)updateInstances，vertexShader和fragmentShader函數(shù)中的instance_params變量進(jìn)行訪問(wèn)爽撒。 instance_params是一個(gè)結(jié)構(gòu)數(shù)組入蛆，其數(shù)據(jù)在計(jì)算傳遞中填充，然后通過(guò)實(shí)例化繪制調(diào)用在渲染過(guò)程中訪問(wèn)硕勿。
Create an Array of Argument Buffer Structures - 創(chuàng)建一個(gè)參數(shù)緩沖區(qū)結(jié)構(gòu)數(shù)組
該示例定義了一個(gè)InstanceArguments結(jié)構(gòu)哨毁，其中包含計(jì)算函數(shù)updateInstances，對(duì)矢量和兩個(gè)紋理進(jìn)行編碼源武。
typedef struct InstanceArguments {
vector_float2 position;
texture2d<float> left_texture;
texture2d<float> right_texture;
} InstanceArguments;
前一個(gè)參數(shù)緩沖區(qū)樣本使用encodedLength屬性直接確定支持參數(shù)緩沖區(qū)結(jié)構(gòu)的MTLBuffer所需的大小扼褪。 但是，此示例需要為后續(xù)渲染過(guò)程渲染的每個(gè)四邊形提供此結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)例粱栖。 因此话浇，該示例將encodedLength的值乘以實(shí)例總數(shù)，該實(shí)例總數(shù)由AAPLNumInstances常量的值定義闹究。
NSUInteger instanceParameterLength = instanceParameterEncoder.encodedLength * AAPLNumInstances;
_instanceParameters = [_device newBufferWithLength:instanceParameterLength options:0];
注意：
[[id（n）]]屬性限定符不是在此示例中定義InstanceArguments結(jié)構(gòu)所必需的幔崖。 僅當(dāng)通過(guò)Metal API使用CPU對(duì)參數(shù)進(jìn)行編碼時(shí)才需要此限定符，而不是在通過(guò)圖形或計(jì)算函數(shù)使用GPU對(duì)參數(shù)進(jìn)行編碼時(shí)跋核。
Encode an Argument Buffer with a Compute Function - 使用計(jì)算函數(shù)對(duì)參數(shù)緩沖區(qū)進(jìn)行編碼
對(duì)于要渲染的每個(gè)四邊形岖瑰，樣本執(zhí)行updateInstances計(jì)算函數(shù)以確定四邊形的位置和紋理。 樣本執(zhí)行的計(jì)算過(guò)程遍歷instance_params數(shù)組砂代，并為每個(gè)四元組編碼正確的數(shù)據(jù)蹋订。 該示例通過(guò)在instanceID索引值處設(shè)置數(shù)組元素中的InstanceArguments值，將數(shù)據(jù)編碼為instance_params刻伊。
device InstanceArguments & quad_params = instance_params[instanceID];
// Store the position of the quad
quad_params.position = position;
// Select and store the textures to apply to this quad
quad_params.left_texture = source_textures.textures[left_texture_index];
quad_params.right_texture = source_textures.textures[right_texture_index];
Render Instances with an Argument Buffer - 使用參數(shù)緩沖區(qū)渲染實(shí)例
該示例發(fā)出實(shí)例化繪制調(diào)用以呈現(xiàn)四邊形露戒，同時(shí)產(chǎn)生最小量的CPU開(kāi)銷椒功。 將此技術(shù)與參數(shù)緩沖區(qū)相結(jié)合，允許樣本在同一個(gè)繪制調(diào)用中為每個(gè)四元組使用一組唯一的資源智什，其中每個(gè)實(shí)例繪制一個(gè)四元組动漾。
該示例在頂點(diǎn)和片段函數(shù)的簽名中聲明了一個(gè)instanceID變量。 渲染管道使用instanceID索引到以前由updateInstances計(jì)算函數(shù)編碼的instance_params數(shù)組荠锭。
在頂點(diǎn)函數(shù)中旱眯，instanceID被定義為具有[[instance_id]]屬性限定符的參數(shù)。
vertex RasterizerData
vertexShader(uint vertexID [[ vertex_id ]],
uint instanceID [[ instance_id ]],
device AAPLVertex *vertices [[ buffer(AAPLVertexBufferIndexVertices) ]],
device InstanceArguments *instance_params [[ buffer(AAPLVertexBufferIndexInstanceParams) ]],
constant AAPLFrameState &frame_state [[ buffer(AAPLVertexBufferIndexFrameState) ]])
頂點(diǎn)函數(shù)從參數(shù)緩沖區(qū)中讀取位置數(shù)據(jù)证九，以在drawable中的正確位置渲染四邊形删豺。
float2 quad_position = instance_params[instanceID].position;
頂點(diǎn)函數(shù)然后通過(guò)RasterizerData結(jié)構(gòu)和[[stage_in]]屬性限定符將instanceID變量傳遞給fragment函數(shù)。 （在fragment函數(shù)中愧怜，通過(guò)in參數(shù)訪問(wèn)instanceID呀页。）
fragment float4
fragmentShader(RasterizerData in [[ stage_in ]],
device InstanceArguments *instance_params [[ buffer(AAPLFragmentBufferIndexInstanceParams) ]],
constant AAPLFrameState &frame_state [[ buffer(AAPLFragmentBufferIndexFrameState) ]])
片段函數(shù)從參數(shù)緩沖區(qū)中指定的兩個(gè)紋理中進(jìn)行采樣，然后根據(jù)slideFactor的值選擇輸出樣本拥坛。
texture2d<float> left_texture = instance_params[instanceID].left_texture;
texture2d<float> right_texture = instance_params[instanceID].right_texture;
float4 left_sample = left_texture.sample(texture_sampler, in.tex_coord);
float4 right_sample = right_texture.sample(texture_sampler, in.tex_coord);
if(frame_state.slideFactor < in.tex_coord.x)
{
output_color = left_sample;
}
else
{
output_color = right_sample;
}
片段函數(shù)輸出所選樣本蓬蝶。 左側(cè)紋理從左側(cè)滑入，右側(cè)紋理向右滑動(dòng)猜惋。 在右紋理完全滑離四邊形之后丸氛，樣本將此紋理指定為下一個(gè)計(jì)算過(guò)程中的左紋理。 因此惨奕，每個(gè)紋理在四邊形網(wǎng)格上從左向右移動(dòng)雪位。
在此示例中，您學(xué)習(xí)了如何使用圖形或計(jì)算函數(shù)將資源編碼為參數(shù)緩沖區(qū)
后記
本篇主要講述了具有GPU編碼的參數(shù)緩沖區(qū)梨撞，感興趣的給個(gè)贊或者關(guān)注~~~
