Metal 是 Apple 平台上加速图形和计算功能的基础。如果您熟悉 C++，现在正是探索它的出色功能的最佳时机。针对这项挑战，我们将邀请您试用 metal-cpp，对 Xcode 中的三角形、圆形，甚至网格进行渲染。

我们也欢迎您在这一天访问图形与游戏挑战学堂，与他人协作应对这一挑战！马上来提出您的疑问，和其他开发者交流沟通，并分享您的作品吧。

Study Hall: Draw with metal-cpp

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在开始前，请先观看“利用 metal-cpp 以 C++ 语言进行 Metal 编程”，并下载 LearnMetalCPP 项目，其中将包含一系列的 C++ 示例。

利用 metal-cpp 以 C++ 语言进行 Metal 编程

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在 Xcode 中打开项目，然后选择 00-window.cpp 作为您的基础代码。要对您的图形进行渲染，您将需要在项目中进行一些设置。

首先，创建具有“MTL::RenderPipelineDescriptor”的“MTL::RenderPipelineState”对象：您将需要创建一个函数，如“buildShaders()”。在下方代码段中，我们提供了渲染单个三角形所需的着色器代码。

void Renderer::buildShaders()
{
    using NS::StringEncoding::UTF8StringEncoding;

    const char shaderSrc = R"(
        #include <metal_stdlib>
        using namespace metal;
        struct AAPLVertex
        {
            float3 position;
            half3  color;
        };
    
        // Welcome to modify the mesh as you want
        constant AAPLVertex triangles[] = {
            { float3{ -0.8f,  0.8f, 0.0f }, half3{  1.0, 0.3f, 0.2f } },
            { float3{  0.0f, -0.8f, 0.0f }, half3{  0.8f, 1.0, 0.0f } },
            { float3{ +0.8f,  0.8f, 0.0f }, half3{  0.8f, 0.0f, 1.0 } }
        };
    
        struct v2f
        {
            float4 position [[position]];
            half3 color;
        };

        v2f vertex vertexMain( uint vertexId [[vertex_id]])
        {
            v2f o;
            o.position = float4( triangles[ vertexId ].position, 1.0 );
            o.color = half3 ( triangles[ vertexId ].color );
            return o;
        }

        half4 fragment fragmentMain( v2f in [[stage_in]] )
        {
            return half4( in.color, 1.0 );
        }
    )";
    // TODO: Create a MTL::RenderPipelineDescriptor
    // TODO: Allocate a MTL::RenderPipelineState object
}

然后，通过设置 RenderPipelineState 并插入绘制调用来扩展 Renderer::draw( MTK::View pView) `MTL::函数。

void Renderer::draw(  MTK::View pView  )
{
...
    // TODO: Set MTL::RenderPipelineState
    // TODO: Draw a single triangle or more!
...
}

接下来：

• 创建 `MTL::RenderPipelineDescriptor 对象并设置部分属性。
• 创建 MTL::RenderPipelineState` 对象。
• 提示：注意对象的生命周期。

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