如何将可变数量的纹理绑定到金属着色器？

Question

MTLTexture在 CPU 上，我正在收集要发送到片段着色器的对象数组。在任何给定时刻可以有任意数量的这些纹理。如何将MTLTextures 的可变长度数组发送到片段着色器？

示例。）CPU：

var txrs: [MTLTexture] = []
for ... {
   txrs.append(...)
}
// Send array of textures to fragment shader.

图形处理器：

fragment half4 my_fragment(Vertex v [[stage_in]], <array of textures>, ...) {
   ...
   for(int i = 0; i < num_textures; i++) {
      texture2d<half> txr = array_of_textures[i];
   }
   ...
}

Answer 1

这array人建议的方法不起作用，因为纹理将占用最多 31 个绑定点，此时它将耗尽。

相反，您需要使用参数缓冲区。

因此，要使其发挥作用，您需要第 2 层参数缓冲区支持。argumentBuffersSupport您可以使用 上的属性进行检查MTLDevice。

您可以在此处阅读有关参数缓冲区的更多信息，或观看有关无绑定渲染的讨论。

基本思想是用于MTLArgumentEncoder对参数缓冲区中所需的纹理进行编码。不幸的是，我认为没有直接的方法来编码一堆MTLTextures，所以相反，您可以在着色器中创建一个结构体，如下所示

struct SingleTexture
{
    texture2d<half> texture;
};

该texture结构中的 的隐式值为id0。要了解有关 的更多信息，请阅读规范id中的参数缓冲区部分，但它基本上是 ab 中每个条目的唯一索引。

然后，将函数签名更改为

fragment half4 my_fragment(Vertex v [[stage_in]], device ushort& textureCount [[ buffer(0), device SingleTexture* textures [[ buffer(1) ]]) 

然后，您将需要绑定计数（在大多数情况下使用uint16_t而不是uint32_t）。就像 2（或 4）字节缓冲区一样。set<...>Bytes（您可以为此使用编码器上的函数）。

然后，您需要编译该函数MTLFunction并从中编译该函数，您可以创建一个MTLArgumentEncoderusingnewArgumentEncoderForBufferAtIndex方法。在这种情况下，您将使用缓冲区索引 1，因为这是您的 AB 在函数中绑定的位置。

从中MTLArgumentEncoder您可以得到encodedLength，它基本上是 AB 中一个结构的大小SingleTexture。获得该值后，将其乘以纹理数量，以获得适当大小的缓冲区来对参数缓冲区进行编码。

之后，在您的设置代码中，您可以这样做

for(size_t i = 0; i < textureCount; i++)
{
    // We basically just offset into an array of SignlaTexture
    [argumentEncoder setArgumentBuffer:<your buffer you just created> offset:argumentEncoder.encodedLength * i];
    [argumentEncoder setTexture:textures[i] atIndex:0];
}

然后，当您完成对缓冲区的编码后，您可以保留它，直到纹理数组发生变化（您不需要每帧都重新编码）。

然后，您需要将参数缓冲区绑定到缓冲区绑定点 1，就像绑定任何其他缓冲区一样。

您需要做的最后一件事是确保间接引用的所有资源都驻留在 GPU 上。由于您将纹理编码为 AB，驱动程序无法知道您是否使用它们，因为您没有直接绑定它们。

为此，请使用useResource或useResources改变您正在使用的编码器，有点像这样：

[encoder useResources:&textures[0] count:textureCount usage:MTLResourceUsageRead];

这有点拗口，但这是将任何你想要的东西绑定到着色器的正确方法。