制作连续重绘Metal NSView的正确方法答案

【问题标题】：The right way to make a continuously redrawn Metal NSView制作连续重绘Metal NSView的正确方法
【发布时间】：2016-06-13 16:18:52
【问题描述】：

我正在学习 Metal 和 Cocoa，并尝试将样板应用程序作为未来实验的平台。作为该过程的一部分，我正在实现一个视图，该视图将以 60fps 重绘自身（或者更准确地说，它的 CAMetalLayer 的内容）。也出于教育目的，我避免使用MTKView（用于“学习可可部分”）。这是我如何解决问题的缩写代码 sn-p：

@implementation MyMetalView // which is a subclass of NSView

- (BOOL) isOpaque {
    return YES;
}

- (NSViewLayerContentsRedrawPolicy) layerContentsRedrawPolicy {
    return NSViewLayerContentsRedrawOnSetNeedsDisplay;
}

- (CALayer *) makeBackingLayer {
    // create CAMetalLayer with default device
}

- (BOOL) wantsLayer {
    return YES;
}

- (BOOL) wantsUpdateLayer {
    return YES;
}

- (void) displayLayer:(CALayer *)layer {
    id<MTLCommandBuffer> cmdBuffer = [_commandQueue commandBuffer];
    id<CAMetalDrawable> drawable = [((CAMetalLayer *) layer) nextDrawable];

    [cmdBuffer enqueue];
    [cmdBuffer presentDrawable:drawable];

    // rendering

    [cmdBuffer commit];
}

@end

int main() {
    // init app, window and MyMetalView instance

    // invocation will call [myMetalViewInstance setNeedsDisplay:YES]
    [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1./60. invocation:setNeedsDisplayInvokation repeats:YES];

    [NSApp run];
    return 0;
}

这是做我想做的事情的正确方法吗？还是我选择了一个长期且不推荐的方法？

【问题讨论】：

标签： macos cocoa metal

【解决方案1】：

强烈推荐使用CVDisplayLink 而不是通用的NSTimer 来驱动需要匹配显示器刷新率的动画。

您需要创建一个 ivar 或属性来保存 CVDisplayLinkRef：

CVDisplayLinkRef displayLink;

然后，当您的视图进入屏幕并且您想要开始制作动画时，您将创建、配置和启动显示链接：

CVDisplayLinkCreateWithActiveCGDisplays(&displayLink);
CVDisplayLinkSetOutputCallback(displayLink, &MyDisplayLinkCallback, self);
CVDisplayLinkStart(displayLink);

显示链接回调应该是一个静态函数。它将在显示器的 v-blank 周期开始时调用（在没有物理 v-blank 的现代显示器上，这仍然以常规的 60Hz 节奏发生）：

static CVReturn MyDisplayLinkCallback(CVDisplayLinkRef displayLink, const CVTimeStamp* now, const CVTimeStamp* outputTime, CVOptionFlags flagsIn, CVOptionFlags* flagsOut, void* displayLinkContext)
{

    [(MyMetalView *)displayLinkContext setNeedsDisplay:YES];
    return kCVReturnSuccess;
}

当您的视图离开显示时，或者如果您想暂停，您可以释放显示链接并将其取消：

CVDisplayLinkRelease(displayLink);

【讨论】：

我可以直接在MyDisplayLinkCallback中调用我的渲染代码吗？
我个人会将我的绘图留在我的updateLayer 实现或updateLayer 调用的方法中。最好只使用回调函数作为反弹回视图实现的一种方式，而不是跨类实现和回调分解视图代码（超出必要的程度）。
我的意思是从回调中调用视图的updateLayer，而不是setNeedsDisplay:YES。如果我理解正确，setNeedsDisplay:YES 只会在未来某个时间schedules 视图重绘，这会引入额外的延迟，不是吗？
让窗口服务器处理这种事情通常是个好主意。与您不会直接调用drawRect: 一样，您也不应该直接调用updateLayer 以规避更新周期。如果您想说服自己（或证明我错了），只需在回调函数和updateLayer 中打印出当前时间即可。我怀疑您会发现延迟时间远少于一帧。

【解决方案2】：

以下@warrenm 解决方案添加 dispatch_sync 以刷新和其他次要：

#import "imageDrawer.h"
#import "image/ImageBuffer.h"
#import "common.hpp"

@implementation imageDrawer {
    CVDisplayLinkRef displayLink;
}

CVReturn MyDisplayLinkCallback(CVDisplayLinkRef displayLink, const CVTimeStamp* now, const CVTimeStamp* outputTime, CVOptionFlags flagsIn, CVOptionFlags* flagsOut, void* displayLinkContext)
{
    dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{
        [(__bridge imageDrawer*)displayLinkContext setNeedsDisplay:YES];
    });
    return kCVReturnSuccess;
}

-(void)setContDisplay {
    CVDisplayLinkCreateWithActiveCGDisplays(&displayLink);
    CVDisplayLinkSetOutputCallback(displayLink, &MyDisplayLinkCallback, (__bridge void*)self);
    CVDisplayLinkStart(displayLink);
}

-(void)awakeFromNib {

    [self setContDisplay];
}

- (void)drawRect:(NSRect)rect {
    [super drawRect:rect];

    int w=rect.size.width, h=rect.size.height;
    // do the drawing...
}

@end

【讨论】：