Metal 案例03：大批量顶点数据的图形渲染

_device = mtkView.device;

mtkView.colorPixelFormat = MTLPixelFormatBGRA8Unorm_sRGB;

//    5、获取顶点数据
    NSData *vertexData = [CJLRenderer generateVertexData];
//    创建一个vertex buffer,可以由GPU来读取
    _vertexBuffer = [_device newBufferWithLength:vertexData.length options:MTLResourceStorageModeShared];
//    复制vertex data 到vertex buffer 通过缓存区的"content"内容属性访问指针
    /*
     memcpy(void *dst, const void *src, size_t n);
     dst:目的地 -- 读取到那里
     src:源内容 -- 源数据在哪里
     n: 长度 -- 读取长度
     */
    memcpy(_vertexBuffer.contents, vertexData.bytes, vertexData.length);
//    计算顶点个数 = 顶点数据长度 / 单个顶点大小
    _numVertices = vertexData.length / sizeof(CJLVertex);

_commandQueue = [_device newCommandQueue];

//我们调用-[MTLRenderCommandEncoder setVertexBuffer:offset:atIndex:] 为了从我们的OC代码找发送数据预加载的MTLBuffer 到我们的Metal 顶点着色函数中
    /* 这个调用有3个参数
        1) buffer - 包含需要传递数据的缓冲对象
        2) offset - 它们从缓冲器的开头字节偏移，指示“顶点指针”指向什么。在这种情况下，我们通过0，所以数据一开始就被传递下来.偏移量
        3) index - 一个整数索引，对应于我们的“vertexShader”函数中的缓冲区属性限定符的索引。注意，此参数与 -[MTLRenderCommandEncoder setVertexBytes:length:atIndex:] “索引”参数相同。
     */
        //将_vertexBuffer 设置到顶点缓存区中，顶点数据很多时，存储到buffer
        [commandEncoder setVertexBuffer:_vertexBuffer offset:0 atIndex:CJLVertexInputIndexVertices];
        //可以buffer 和 bytes传递混合使用
        //将 _viewportSize 设置到顶点缓存区绑定点设置数据
        [commandEncoder setVertexBytes:&_viewportSize length:sizeof(_viewportSize) atIndex:CJLVertexInputIndexViewportSize];

vertex RasterizerData
vertexShader(uint vertexID [[vertex_id]],
             constant CJLVertex *vertices [[buffer(CJLVertexInputIndexVertices)]],
             constant vector_uint2 *viewportSizePointer [[buffer(CJLVertexInputIndexViewportSize)]])
{
        /*
        处理顶点数据:
           1) 执行坐标系转换,将生成的顶点剪辑空间写入到返回值中.
           2) 将顶点颜色值传递给返回值
        */
//    1、定义out
    RasterizerData out;
//    2、初始化输出剪辑空间位置，将w改为2.0，实际运行结果比1.0小一倍
    out.clipSpacePosition = vector_float4(0.0, 0.0, 0.0, 1.0);
//    3、获取当前顶点坐标的xy，因为是2D图形
    // 索引到我们的数组位置以获得当前顶点
    // 我们的位置是在像素维度中指定的.
    float2 pixelSpacePosition = vertices[vertexID].position.xy;
    //将vierportSizePointer 从verctor_uint2 转换为vector_float2 类型
    vector_float2 viewportSize = vector_float2(*viewportSizePointer);
//    4、顶点坐标归一化处理
    //每个顶点着色器的输出位置在剪辑空间中(也称为归一化设备坐标空间,NDC),剪辑空间中的(-1,-1)表示视口的左下角,而(1,1)表示视口的右上角.
    //计算和写入 XY值到我们的剪辑空间的位置.为了从像素空间中的位置转换到剪辑空间的位置,我们将像素坐标除以视口的大小的一半.
    //如果是1倍，除以1.0，如果是3倍
    //可以使用一行代码同时分割两个通道。执行除法，然后将结果放入输出位置的x和y通道中
    out.clipSpacePosition.xy = pixelSpacePosition / (viewportSize / 2.0);
//    5、颜色原样输出
    //把我们输入的颜色直接赋值给输出颜色. 这个值将于构成三角形的顶点的其他颜色值插值,从而为我们片段着色器中的每个片段生成颜色值.
    out.color = vertices[vertexID].color;
    //完成! 将结构体传递到管道中下一个阶段:
    return out;
}