创建一个MetalKit视图和一个渲染过程以绘制视图的内容。

在这个示例中我们可以学习到：

• 使用Metal渲染图形内容的基础。
• 使用MetalKit框架创建一个使用Metal绘制视图内容的视图。
• 将编码用于渲染过程的命令，该过程会将视图擦除为背景色。

准备要绘制的MetalKit视图

MetalKit提供了一个名为的类MTKView，它是NSView（在macOS中）或UIView（在iOS和tvOS中）的子类。MTKView处理与将您使用Metal绘制的内容显示到屏幕上有关的许多细节。

MTKView为了在内部创建资源，需要引用Metal设备对象（GPU），因此第一步是将视图的 device属性设置为MTLDevice。

_view.device = MTLCreateSystemDefaultDevice();

我们可以为视图的内容清除，并设置成为一个纯色的背景，你可以使用MTLClearColorMake(_:_:_:_:)并指定红色，绿色，蓝色和Alpha值。

_view.clearColor = MTLClearColorMake(0.0, 0.5, 1.0, 1.0);

在这里我们不需要绘制动态的内容，所以将view的enableSetNeedsDisplay属性设置为YES，以便于仅在需要更新内容时（例如，视图改变形状时）才绘制视图：

_view.enableSetNeedsDisplay = YES;

设置绘制的代理

MTKView依靠您的应用向Metal发出命令以生成视觉内容。MTKView使用代理模式来通知您的应用何时应绘制。要接收代理的回调，请将视图的delegate属性设置为符合MTKViewDelegate协议的对象。

_view.delegate = _renderer;

该代理需要实现两个方法：

• mtkView:drawableSizeWillChange:在iOS上一般发生于当视图的尺寸发生改变，或者设备的方向发生改变时MTKView都会调用该方法。
• drawInMTKView:当MTKView需要绘制内容是，MTKView会调用该方法，在这个方法中。你将创建命令缓冲区，然后对命令进行编码，告诉图形处理器（GPU)绘制什么以及什么时候在屏幕上显示。并让该命令缓冲区由GPU执行，你可以将屏幕上所有的显示工作认为是一个帧，在一个交互式应用程序中，比如一个游戏，你可能每秒钟渲染很多帧。

创建渲染过程描述符

绘制时，GPU将结果存储到纹理中，纹理是包含图像数据的内存块，GPU可以访问它们。在此示例中，MTKView负责创建所有需要绘制到视图中的纹理。它会创建多个纹理，这样当你渲染另一个纹理时，它可以显示一个纹理的内容。

在绘制时，你需要创建一个render pass，创建render pass时，你需要一个渲染描述符（MTLRenderPassDescriptor）在这里示例中，我们无需使用自己定义渲染描述符，直接使用MetalKit view 中提供的渲染描述符。

MTLRenderPassDescriptor *renderPassDescriptor = view.currentRenderPassDescriptor;
if (renderPassDescriptor == nil)
{
    return;
}

创建命令队列

你使用MTLCommandQueue 去创建对象,并且加入MTLCommandBuffer 对象中.确保它们能够按照正确顺序发送到GPU.对于每一帧,一个新的MTLCommandBuffer 对象创建并且填满了由GPU执行的命令.

_commandQueue = [_device newCommandQueue];

创建命令缓冲区

使用MTLCommandQueue 创建对象并且加入到MTCommandBuffer对象中去.为当前渲染的每个渲染传递创建一个新的命令缓冲区。

id<MTLCommandBuffer> commandBuffer = [_commandQueue commandBuffer];

创建渲染流程

使用MTLCommandBuffer对象，调用命令缓冲区的renderCommandEncoderWithDescriptor:方法来创建一个命令编码器（MTLRenderCommandEncoder）。

id<MTLRenderCommandEncoder> commandEncoder = [commandBuffer renderCommandEncoderWithDescriptor:renderPassDescriptor];

在此示例中，您不对任何绘制命令进行编码，因此渲染过程唯一要做的就是清除纹理。调用命令编码器的endEncoding方法表示渲染流程已完成。

[commandEncoder endEncoding];

在屏幕上显示绘制

纹理绘制后不会自动在屏幕上显示新的内容，事实上，只有一些纹理可以在屏幕上显示。在Metal中可以在屏幕上显示的纹理由drawable对象管理，要显示内容，你需要获取一个drawable对象。

MTKView自动创建drawable对象以管理其纹理。通过读取currentDrawable可以获取到当前的drawable对象。

id<MTLDrawable> drawable = view.currentDrawable;

调用命令缓冲区中的方法，并传入drawable。presentDrawable:

[commandBuffer presentDrawable:drawable];

该方法告诉M​​etal在执行命令缓冲区时，Metal应该与Core Animation协调​​以在渲染完成后显示纹理。当Core Animation呈现纹理时，它将成为视图的新内容。在此示例中，这意味着擦除的纹理成为该视图的新背景。该更改与Core Animation对屏幕用户界面元素所做的任何其他视觉更新同时进行。

提交命令缓冲区

现在，您已经为框架发出了所有命令，请提交命令缓冲区。

[commandBuffer commit];

至此我们就使用Metal完成了一次显示。

命令对象之间的关系

1. 命令缓存区(command buffer) 是从命令队列列(command queue) 创建的。
2. 命令编码器器(command encoders) 将命令编码到命令缓存区中。
3. 提交命令缓存区并将其发送到GPU。

4. GPU执行命令并将结果呈现为可绘制。

   
   -w942