Я работаю над приложением Metal, MTKView, которое использует архитектуру TBDR A11 для выполнения отложенного затенения за один проход рендеринга.Я использовал пример кода Apple *1002* Deferred Lighting, и он прекрасно работает.
Я хотел бы попробовать изменить проход буфера геометрии на GPU, используя функцию косвенного буфера командметалла 2 на метизе а11.
Я использовал Apple Кодирование Косвенных командных буферов на примере кода GPU в качестве основного ориентира для этого.Я могу запустить этот пример на своем iPhone XR (хотя, возможно, не по теме, прокрутка не плавная, она дрожит).
Однако у меня возникают трудности с собственным кодом, когда япопробуйте переместить мой проход буфера геометрии в буфер косвенных команд.Когда я устанавливаю supportIndirectCommandBuffers в true на MTLRenderPipelineDescriptor конвейера Geometry Buffer, device.makeRenderPipelineState завершается с ошибкой
AGXMetalA12 Code = 3 "Фрагментный шейдер не может использоваться с косвенной командойbuffers "
Мне не удалось найти никакой информации в документации по этой ошибке.Мне интересно, существуют ли определенные виды операций с фрагментами, которые недопустимы в косвенных конвейерах, или какое-то ограничение на прорисовку на основе графического процессора, которое я пропустил (возможно, количество цветовых вложений)?
SharedTypes.h
Заголовок, общий для Metal и Swift
#ifndef SharedTypes_h
#define SharedTypes_h
#ifdef __METAL_VERSION__
#define NS_CLOSED_ENUM(_type, _name) enum _name : _type _name; enum _name : _type
#define NSInteger metal::int32_t
#else
#import <Foundation/Foundation.h>
#endif
#include <simd/simd.h>
typedef struct {
uint32_t meshId;
matrix_float3x3 normalViewMatrix;
matrix_float4x4 modelMatrix;
matrix_float4x4 shadowMVPTransformMatrix;
} InstanceData;
typedef struct {
vector_float3 cameraPosition;
float voxelScale;
float blockScale;
vector_float3 lightDirection;
matrix_float4x4 viewMatrix;
matrix_float4x4 projectionMatrix;
matrix_float4x4 projectionMatrixInverse;
matrix_float4x4 shadowViewProjectionMatrix;
} VoxelUniforms;
typedef NS_CLOSED_ENUM(NSInteger, BufferIndex)
{
BufferIndexInstances = 0,
BufferIndexVertices = 1,
BufferIndexIndices = 2,
BufferIndexVoxelUniforms = 3,
};
typedef NS_CLOSED_ENUM(NSInteger, RenderTarget)
{
RenderTargetLighting = 0,
RenderTargetNormal_shadow = 1,
RenderTargetVoxelIndex = 2,
RenderTargetDepth = 3,
};
#endif /* SharedTypes_h */
GBuffer shader
#include <metal_stdlib>
using namespace metal;
#include "../SharedTypes.h"
struct VertexIn {
packed_half3 position;
packed_half3 texCoord3D;
half ambientOcclusion;
uchar normalIndex;
};
struct VertexInOut {
float4 position [[ position ]];
half3 worldPos;
half3 eyeNormal;
half3 localPosition;
half3 localNormal;
float eyeDepth;
float3 shadowCoord;
half3 texCoord3D;
};
vertex VertexInOut gBufferVertex(device InstanceData* instances [[ buffer( BufferIndexInstances ) ]],
device VertexIn* vertices [[ buffer( BufferIndexVertices ) ]],
constant VoxelUniforms &uniforms [[ buffer( BufferIndexVoxelUniforms ) ]],
uint vid [[ vertex_id ]],
ushort iid [[ instance_id ]])
{
InstanceData instance = instances[iid];
VertexIn vert = vertices[vid];
VertexInOut out;
float4 position = float4(float3(vert.position), 1);
float4 worldPos = instance.modelMatrix * position;
float4 eyePosition = uniforms.viewMatrix * worldPos;
out.position = uniforms.projectionMatrix * eyePosition;
out.worldPos = half3(worldPos.xyz);
out.eyeDepth = eyePosition.z;
half3 normal = normals[vert.normalIndex];
out.eyeNormal = half3(instance.normalViewMatrix * float3(normal));
out.shadowCoord = (instance.shadowMVPTransformMatrix * position).xyz;
out.localPosition = half3(vert.position);
out.localNormal = normal;
out.texCoord3D = half3(vert.texCoord3D);
return out;
}
fragment GBufferData gBufferFragment(VertexInOut in [[ stage_in ]],
constant VoxelUniforms &uniforms [[ buffer( BufferIndexVoxelUniforms ) ]],
texture3d<ushort, access::sample> voxelMap [[ texture(0) ]],
depth2d<float> shadowMap [[ texture(1) ]],
texture3d<half, access::sample> fogOfWarMap [[ texture(2) ]]
) {
// voxel index
half3 center = round(in.texCoord3D);
uchar voxIndex = voxelMap.read(ushort3(center)).r - 1;
// ambient occlusion
half3 neighborPos = center + in.localNormal;
half3 absNormal = abs(in.localNormal);
half2 texCoord2D = tc2d(in.localPosition / uniforms.voxelScale, absNormal);
half ao = getAO(voxelMap, neighborPos, absNormal.yzx, absNormal.zxy, texCoord2D);
// shadow
constexpr sampler shadowSampler(coord::normalized,
filter::linear,
mip_filter::none,
address::clamp_to_edge,
compare_func::less);
float shadow_sample = ambientLightingLevel;
for (short i = 0; i < shadowSampleCount; i++){
shadow_sample += shadowMap.sample_compare(shadowSampler, in.shadowCoord.xy + poissonDisk[i] * 0.002, in.shadowCoord.z - 0.0018) * shadowContributionPerSample;
}
shadow_sample = min(1.0, shadow_sample);
//fog-of-war
half fogOfWarSample = fogOfWarMap.sample(fogOfWarSampler, (float3(in.worldPos) / uniforms.blockScale) + float3(0.5, 0.4, 0.5)).r;
half notVisible = max(fogOfWarSample, 0.5h);
// output
GBufferData out;
out.normal_shadow = half4(in.eyeNormal, ao * half(shadow_sample) * notVisible);
out.voxelIndex = voxIndex;
out.depth = in.eyeDepth;
return out;
};
Настройка конвейера
extension RenderTarget {
var pixelFormat: MTLPixelFormat {
switch self {
case .lighting: return .bgra8Unorm
case .normal_shadow: return .rgba8Snorm
case .voxelIndex: return .r8Uint
case .depth: return .r32Float
}
}
static var allCases: [RenderTarget] = [.lighting, .normal_shadow, .voxelIndex, .depth]
}
public final class GBufferRenderer {
private let renderPipelineState: MTLRenderPipelineState
weak var shadowMap: MTLTexture?
public init(depthPixelFormat: MTLPixelFormat, colorPixelFormat: MTLPixelFormat, sampleCount: Int = 1) throws {
let library = try LibraryMonad.getLibrary()
let device = library.device
let descriptor = MTLRenderPipelineDescriptor()
descriptor.vertexFunction = library.makeFunction(name: "gBufferVertex")!
descriptor.fragmentFunction = library.makeFunction(name: "gBufferFragment")!
descriptor.depthAttachmentPixelFormat = depthPixelFormat
descriptor.stencilAttachmentPixelFormat = depthPixelFormat
descriptor.sampleCount = sampleCount
for target in RenderTarget.allCases {
descriptor.colorAttachments[target.rawValue].pixelFormat = target.pixelFormat
}
// uncomment below to trigger throw
// descriptor.supportIndirectCommandBuffers = true
renderPipelineState = try device.makeRenderPipelineState(descriptor: descriptor) // throws "Fragment shader cannot be used with indirect command buffers"
}
public convenience init(mtkView: MTKView) throws {
try self.init(depthPixelFormat: mtkView.depthStencilPixelFormat, colorPixelFormat: mtkView.colorPixelFormat, sampleCount: mtkView.sampleCount)
}
}
Выше прекрасно работаетпри запуске отрисовки из ЦП обычным способом, но при установке supportIndirectCommandBuffers при подготовке к отрисовке в ГП выдается ошибка.
Я попытался удалить фрагментный шейдер, чтобы просто вернуть постоянные значения для GBuffers, а затем makeRenderPipelineState удается, но когда я добавляю выборку текстур обратно, она снова начинает жаловаться.Кажется, я не могу точно сказать, что именно не нравится в фрагментном шейдере.