チャレンジ:Metal-cppでの描画

Metalは、Appleプラットフォームでのグラフィックスや処理能力を高速化する基盤となります。C++に慣れ親しんだ方なら、驚異的なパワーをご覧になれる絶好のチャンスです。今回のチャレンジでは、Metal-cppを使って、Xcodeで三角形、球、メッシュのレンダリングをしてみましょう。

また、日中にグラフィックスとゲームのStudy Hallを訪問して、このチャレンジを共同研究してみるのも良いでしょう。質問を交わしたり、他の開発者とのつながりを作ったり、自分の制作をシェアしたりしてみましょう。

Study Hall: Draw with metal-cpp

Get ready to render: We're inviting you to try out metal-cpp and render your own triangle, sphere, or even a mesh in Xcode. Visit the Graphics & Games Study Hall to collaborate on the “Draw with metal-cpp” coding challenge. Ask questions, connect with other developers, and share your creations.

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チャレンジを始める

始める前に、「Program Metal in C++ with metal-cpp」をご覧いただき、一連のC++サンプルを含むLearnMetalCPPプロジェクトをダウンロードしておく必要があります。

metal-cppを使用して、C++でMetalのプログラムを作成する

...

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Xcodeでプロジェクトを開き、ベースコードは00-window.cppを選択します。画像をレンダリングするには、プロジェクト内でいくつかの設定を行う必要があります。

まず、「MTL::RenderPipelineDescriptor」を備えた「MTL::RenderPipelineState」オブジェクトを作成します。これを行う場合、「buildShaders()」などの関数を作成しておく必要があります。次のコードスニペットでは、単一の三角形をレンダリングするのに必要なシェーダコードを提供しています。

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
}

次に「MTL::RenderPipelineState」を設定し、ドローコールを挿入して、「Renderer::draw( MTK::View pView)」関数を拡張します。

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

その次に:

-「MTL::RenderPipelineDescriptor」オブジェクトを作成して、プロパティをいくつか設定します。
-「MTL::RenderPipelineState」オブジェクトを作成します。 -ヒント:オブジェクトのライフサイクルに注意してください。

Metal-cppアートをコミュニティと共有する準備はできましたか?自分で作成したものをTwitterにハッシュタグ「#WWDC22Challenges」付きで投稿したり、グラフィックスとゲームのStudy Hallで共有したりしてみましょう。また、このチャレンジや他のグラフィックスとゲームに関するトピックで意見交換をしてみたい方は、WWDC22の期間中に開催されるイベントにご参加ください。

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