Metal 開(kāi)發(fā) | 使用 C++ 進(jìn)行接口調(diào)用~~

鏈接在此:

https://developer.apple.com/metal/cpp/

文章大意就是：一頓操作安排上，蘋(píng)果現(xiàn)在支持用 C++ 開(kāi)發(fā) Metal 了。

眾所周知，在做渲染后端開(kāi)發(fā)時(shí)，OpenGL 和 Vulkan 都是支持 C++ 開(kāi)發(fā)的，可以直接定義 C++ 相關(guān)接口并根據(jù)平臺(tái)特性去實(shí)現(xiàn)。

而 Metal 則需要支持 Objective-C 才行了，編寫(xiě)的文件也是 .m 文件格式，但是現(xiàn)在就可以直接寫(xiě) C++ 的渲染實(shí)現(xiàn)了。

前置準(zhǔn)備

根據(jù)官方文章中的內(nèi)容，首先要確保 Xcode 版本在 9.3 以上，并且要使用 C++17 的語(yǔ)法。

同時(shí)要下載好 Metal 對(duì)應(yīng)的 C++ 頭文件（metal-cpp），鏈接地址如下：

https://developer.apple.com/metal/cpp/files/metal-cpp_macOS12_iOS15.zip

創(chuàng)建工程

創(chuàng)建一個(gè) macOS 上的工程，可以是 App 工程也可以是命令行工程，主要是驗(yàn)證一下環(huán)境配置是否正確。

接下來(lái)要把下載好的 Metal 頭文件（metal-cpp）放在工程搜索路徑中的，如下圖所示:

然后把 C++ 版本改成 std=c++17 。

接下來(lái)要把 framework 依賴包含進(jìn)來(lái)：

主要是：

• Foundation.framework
• QuartzCore.framework
• Metal.framework

把以上的環(huán)境依賴都搞定之后，就可以進(jìn)行代碼開(kāi)發(fā)了。

代碼開(kāi)發(fā)

首先需要把 Metal 相關(guān)頭文件包含進(jìn)來(lái)，由于它只是一個(gè)頭文件的庫(kù)，要生成對(duì)應(yīng)的實(shí)現(xiàn)，還要把一些宏配置加上。

核心就是如下一段代碼，

#define?NS_PRIVATE_IMPLEMENTATION
#define?CA_PRIVATE_IMPLEMENTATION
#define?MTL_PRIVATE_IMPLEMENTATION
#include?
#include?
#include?

在其他需要用到 Metal 相關(guān)對(duì)象的地方，就只用包含三個(gè)頭文件就好了。

三個(gè)頭文件都是配套一起出現(xiàn)的，當(dāng)然也可以只包含一個(gè)頭文件就行。

在下載 metal-cpp 的 SingleHeader 文件夾下，有一個(gè) MakeSingleHeader.py 腳本， 運(yùn)行它來(lái)生成：

./SingleHeader/MakeSingleHeader.py?Foundation/Foundation.hpp?QuartzCore/QuartzCore.hpp?Metal/Metal.hpp

這樣一來(lái)，在 SingleHeader 文件夾下會(huì)生成 Metal.hpp 文件，它包含了所有會(huì)用到的對(duì)象，只包含它一個(gè)就好了。

#define?NS_PRIVATE_IMPLEMENTATION
#define?CA_PRIVATE_IMPLEMENTATION
#define?MTL_PRIVATE_IMPLEMENTATION
#include?

成功引入了 Metal 頭文件就可以進(jìn)行開(kāi)發(fā)了，官方也給出了一個(gè) Demo 工程，可以運(yùn)行下這個(gè)工程：

https://developer.apple.com/documentation/metal/rendering_a_scene_with_deferred_lighting_in_c

另外，用 Metal 做渲染引擎的開(kāi)發(fā)，比用 OpenGL 寫(xiě)要快多了，因?yàn)樗旧砭吞峁┝撕芏喾庋b工具類，比 OpenGL 從零開(kāi)始寫(xiě)要省不少事，而且說(shuō)不定性能還強(qiáng)不少。