Metal 框架之渲染到多个纹理切片
概述
使用图层选择为顶点着色器中的每个图元选择目标切片，可以将图元渲染到纹理数组、立方体纹理或 3D 纹理的多个层（切片）中。层是单个 1D、2D 或 3D 像素块，由目标纹理中的切片和 mipmap 级别指定。加载和存储操作适用于渲染通道附件的每个切片。
当你需要将内容渲染到来自同一源数据的多个相关纹理时，例如渲染环境立方体贴图或虚拟现实立体图像时，层选择非常有用。
有关演示图层选择的特定示例，请参阅使用更少的渲染通道渲染反射。
检查设备对象是否支持图层选择
macOS 系列中的所有 GPU 都支持层选择。从系列 5 开始的 Apple GPU 提供层选择支持。使用以下代码来测试是否支持图层选择：
- (Boolean) supportsLayerSelection
{
return
[_device supportsFamily: MTLGPUFamilyMac1 ] ||
[_device supportsFamily: MTLGPUFamilyApple5 ];
}复制代码添加图层选择
要指定将图元渲染到哪个切片，需要添加具有 [[render_target_array_index]] 属性的顶点输出。顶点着色器必须设置此值，以便 Metal 知道要渲染到哪个切片。
下面的示例使用实例化渲染将图元渲染到多个输出切片中。需要在顶点输出阶段添加一个层字段来指定目标切片。目标被当做每个实例属性的一部分作为输入，并被复制到顶点输出中。。
typedef struct
{
...
uint layer [[render_target_array_index]];
} ColorInOut;
vertex ColorInOut vertexTransform (
const Vertex in [[ stage_in ]],
const uint instanceId [[ instance_id ]],
const device InstanceParams* instanceParams [[ buffer ]],
{
ColorInOut out;
out.layer = instanceParams[instanceId].layer;
...
}复制代码顶点函数必须为构成任何给定图元的所有顶点返回相同的索引。
配置管道状态对象
可以渲染到层的渲染管线，必须指定可以渲染的图元类型。 此要求不同于普通渲染管道，此渲染管线中可以为每个绘制命令选择不同的图元。
当为渲染管线配置 MTLRenderPipelineDescriptor 时，设置 inputPrimitiveTopology 属性来指定渲染的图元类型。
MTLRenderPipelineDescriptor *descriptor = [[MTLRenderPipelineDescriptor alloc] init]; descriptor.inputPrimitiveTopology = MTLPrimitiveTopologyClassTriangle; descriptor.sampleCount = 1 ...复制代码
配置渲染通道
配置 MTLRenderPassDescriptor 时，指定纹理数组、立方体贴图纹理或 3D 纹理作为颜色附件。 还必须将渲染通道描述符的 renderTargetArrayLength 属性设置为着色器可以选择的最大切片数。 例如，渲染到立方体贴图纹理时，将长度设置为 6。
渲染到纹理数组和立方体贴图时，可以指定多个附件并同时渲染所有附件。 如果指定 3D 纹理，则无法渲染到多个附件。 如下是一个示例，使用一个立方体贴图纹理来设置渲染通道描述符，其中一个用于颜色数据，另一个用于深度信息：
MTLRenderPassDescriptor* reflectionPassDesc = [MTLRenderPassDescriptor renderPassDescriptor]; reflectionPassDesc.colorAttachments[0].texture = _reflectionCubeMap; reflectionPassDesc.depthAttachment.texture = _reflectionCubeMapDepth; reflectionPassDesc.renderTargetArrayLength = 6; ...复制代码
总结
本文介绍了使用 Metal 渲染到多个纹理的步骤，首先使用层选择为顶点着色器中的每个图元选择目标切片，其次为渲染管道配置渲染的图元类型，最后配置渲染通道。
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作者：__sky
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