Metal 框架之设置加载和存储操作

「这是我参与11月更文挑战的第19天，活动详情查看：2021最后一次更文挑战」

概述

通过设置 MTLLoadAction 和 MTLStoreAction 属性，可以定义渲染通道加载和存储 MTLRenderPassAttachmentDescriptor 对象 的方式。为渲染目标设置适当的操作，在渲染通道的开始（加载）或结束（存储）时，可以避免昂贵且不必要的工作。

在 texture 属性上设置渲染目标的纹理，在 loadAction 和 storeAction 属性上设置它的动作：

let renderPassDescriptor = MTLRenderPassDescriptor()



// Color render target


renderPassDescriptor.colorAttachments[0].texture = colorTexture


renderPassDescriptor.colorAttachments[0].loadAction = .clear


renderPassDescriptor.colorAttachments[0].storeAction = .store


// Depth render target


renderPassDescriptor.colorAttachments[0].texture = depthTexture


renderPassDescriptor.colorAttachments[0].loadAction = .dontCare


renderPassDescriptor.colorAttachments[0].storeAction = .dontCare



// Stencil render target


renderPassDescriptor.colorAttachments[0].texture = stencilTexture


renderPassDescriptor.colorAttachments[0].loadAction = .dontCare


renderPassDescriptor.colorAttachments[0].storeAction = .dontCare

选择加载操作

有多个加载操作选项可用，选择哪一个选项，取决于渲染目标的加载需求。

• 
  
• 不需要渲染目标的先前内容，而是渲染到其所有像素时，选择 MTLLoadAction.dontCare
  

此操作不会产生任何成本，并且在渲染通道开始时像素值始终未定义。

• 
  
• 不需要渲染目标的先前内容，只需渲染其部分像素时，选择 MTLLoadAction.clear
  

此操作会产生将渲染目标的清除值写入每个像素的成本。

• 
  
• 需要渲染目标的先前内容，并且只渲染到它的一些像素时，选择 MTLLoadAction.load
  

此操作会产生从内存中加载每个像素的先前值的成本，明显慢于 MTLLoadAction.dontCare 或 MTLLoadAction.clear。

选择存储操作

有多个存储操作选项可用，选择哪一个选项，取决渲染目标的存储需求。

• 
  
• 不需要保留渲染目标的内容，选择 MTLStoreAction.dontCare
  

 此操作不会产生任何成本，并且在渲染通道结束时像素值始终未定义。 在渲染通道中，为中间渲染目标选择此操作，之后不需要该中间的结果。 对于深度和模板渲染目标这是正确的选择。

• 
  
• 确实需要保留渲染目标的内容,选择 MTLStoreAction.store
  

此操作将每个像素的值存储到内存,会产生成本。 对于可绘制对象，这始终是正确的选择。

• 
  
• 渲染目标是多重采样纹理
  

当执行多重采样时，可以选择存储渲染目标的多重采样或解析数据。 对于多重采样数据，其存储在渲染目标的 texture 属性中。 对于解析的数据，其存储在渲染目标的 resolveTexture 属性中。 多重采样时，请参考此表选择存储操作： 

要在单个渲染通道中存储和解析多采样纹理，请始终选择 MTLStoreAction.storeAndMultisampleResolve 操作并使用单个渲染命令编码器。

• 
  
• 需要推迟存储选择 
  

在某些情况下，在收集更多渲染通道信息之前，可能不知道要对特定渲染目标使用哪个存储操作。 要推迟存储操作选择，请在创建 MTLRenderPassAttachmentDescriptor 对象时设置 MTLStoreAction.unknown 值。 设置未知的存储操作，可以避免消耗潜在的成本（因为设置另一个存储操作成本更高）。 但是，在完成对渲染通道的编码之前，必须指定有效的存储操作； 否则，会发生错误。

评估渲染通道之间的操作

可以在多个渲染过程中使用相同的渲染目标。 对于任何两个渲染通道之间的同一渲染目标，可能有多种加载和存储组合，选择哪一种组合，取决于渲染目标从一个渲染通道到另一个渲染通道的需求。

• 
  
• 下一个渲染通道中，不需要渲染目标的先前内容 
  

在第一个渲染通道中，选择 MTLStoreAction.dontCare 以避免存储渲染目标的内容。 在第二个渲染通道中，选择 MTLLoadAction.dontCare 或 MTLLoadAction.clear 以避免加载渲染目标的内容。

• 
  
• 需要在下一个渲染通道中使用渲染目标的先前内容
  

在第一个渲染通道中，选择 MTLStoreAction.store、MTLStoreAction.multisampleResolve 或 MTLStoreAction.storeAndMultisampleResolve 来存储渲染目标的内容。 在第二个渲染通道中，选择 MTLLoadAction.load 以加载渲染目标的内容。

总结

本文介绍了根据渲染的需要，来设置渲染目标的加载和存储操作，合理的设置这些操作，可以避免昂贵且不必要的工作。通过图文详细介绍了，根据不同的渲染需求，设置不同的加载和存储操作达到的渲染效果。