「Metal」の版間の差分

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[[シェーディング言語]]は独自の[[Metal Shading Language]]（通称：MSL）を採用している。
 
[[シェーディング言語]]は独自の[[Metal Shading Language]]（通称：MSL）を採用している。
  
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[[OpenGL]]と[[GLSL]]からの移植だと[[GLSL]]を[[SPIR-V]]に[[コンパイル]]して[[Vulkan]]([[MoltenVK]])で動かした方が楽かもしれない。ここだけの話、[[HLSL]]や[[GLSL]]で書いて[[SPIRV-Cross]]を使ってMSLを生成した方が捗るよ。
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fragment half4 frag(VertexOut input [[stage_in]], constant Uniforms &uniforms [[buufer(0)]]) {
 
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    return half4(1.0);
 
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}
 
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</source>
 
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何シェーダーなのかは関数の頭に「fragment」や「kernel」などと付けて宣言する。
 
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[[GLSL]]の何シェーダーなのか意味不明すぎる「void main()」よりわかりやすいな。
 
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引数名の後ろには「どこから来た」「なにに使う」かなどを指定するセマンティクスが付く。
 
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[[HLSL]]に似ているな。
 
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ただ中括弧が2個ワンセットとか[[LISP]]ほどではないがカッコがうぜぇ。
 
  
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[[定数バッファ]]（[[ユニフォーム変数]]）は引数として参照渡しされている。
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=== 利点　　===
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ここはちょっと独特だな。
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MSLの構造体は「[[Objective-C]]や[[Swift]]と同じ記法」という特徴があります。これによりSwiftとMSLで[[バーテックスバッファ]]や[[コンスタントバッファ]]といった[[構造体]]を1つの[[ソースコード]]で共有できます。
  
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[[戻り値]]は[[HLSL]]と同じく「return」だ。
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「C言語とHLSL」や「C言語とGLSL」などではそれぞれの構造体の書き方が異なるため別々のソースコードが必要なせいで人的ミスによる不整合が起きる、いわゆるインピーダンスミスマッチが起きがちですが、そのような問題は起きません。
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[[GLSL]]の意味不明な「gl_FragColor」だ「gl_FragData」だより遥かにわかりやすいな。
 
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=== 備考 ===
 
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[[OpenGL]]と[[GLSL]]からの移植だと[[GLSL]]を[[SPIR-V]]に[[コンパイル]]して[[Vulkan]]([[MoltenVK]])で動かした方が楽かもしれない。ここだけの話、[[HLSL]]や[[GLSL]]で書いて[[SPIRV-Cross]]を使ってMSLを生成した方が捗るよ。
 
  
 
== デバッグ ==
 
== デバッグ ==
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ハードウェアの要件は変わっていない。
 
ハードウェアの要件は変わっていない。
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ただし一分機能はApple A11以降でないと動かない。内容によっては対応確認処理が必要となる。
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ただし一部の機能はApple A11以降でないと動かない。内容によっては対応確認処理が必要となる。
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=== Metal 3 ===
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* 2022年6月6日発表
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* [[macOS Ventura‎]], iOS 16
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「[[Metal 3]]」を参照。
  
 
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2023年6月8日 (木) 03:15時点における最新版

Metal（読み：めたる）とは、2014年にアップルが発表したMacOSとiOS向けの3DグラフィックスおよびコンピュートシェーダーのAPI群である。

概要[編集 | ソースを編集]

AMDのMantleに端を発した低レベルにGPUを叩くAPIのひとつであり、DirectX 12やVulkanなどと競合する。

点を1点表示するにも、線を1本引くにも、ビットマップを1つ表示するにも、自前でシェーダーを書く必要がある超めんどくさいやつだ。

強制[編集 | ソースを編集]

アップルはOpenGLおよびOpenGL ESを廃止しMetalへの移行を呼びかけている。 ただOpenGLからMetalへの移植作業はとんでもない作業量であるため今なおOpenGLを使っているアプリも多い。 そのうち「Deprecated API Usage」が飛んでくるので気をつけよう。

CPU側からの呼び出し[編集 | ソースを編集]

MatalはDirect3D12やVulkanなどと同様にコマンドリストを作って投げ込む方式を採用している。GPUをストールさせない方式として最近の流行りだな。

シェーダーの種類[編集 | ソースを編集]

Metalで使えるプログラマブルシェーダーはバーテックスシェーダーとフラグメントシェーダーとコンピュートシェーダーの3種類だ。MacOS 11.12 Sierra以降、iOS 10以降はテッセレーターが使えるようになったぞ。相変わらずジオメトリシェーダーなどという軟弱な概念はない。

シェーディング言語[編集 | ソースを編集]

シェーディング言語は独自のMetal Shading Language（通称：MSL）を採用している。

OpenGLとGLSLからの移植だとGLSLをSPIR-VにコンパイルしてVulkan(MoltenVK)で動かした方が楽かもしれない。ここだけの話、HLSLやGLSLで書いてSPIRV-Crossを使ってMSLを生成した方が捗るよ。

利点　　[編集 | ソースを編集]

MSLの構造体は「Objective-CやSwiftと同じ記法」という特徴があります。これによりSwiftとMSLでバーテックスバッファやコンスタントバッファといった構造体を1つのソースコードで共有できます。

「C言語とHLSL」や「C言語とGLSL」などではそれぞれの構造体の書き方が異なるため別々のソースコードが必要なせいで人的ミスによる不整合が起きる、いわゆるインピーダンスミスマッチが起きがちですが、そのような問題は起きません。

デバッグ[編集 | ソースを編集]

XcodeのiOSシミュレーターでMetalが使えるようになった。

  • macOS 10.15 Catalina以降
  • Xcode 11以降

歴史[編集 | ソースを編集]

Metal 1[編集 | ソースを編集]

  • 2014年6月2日発表

Mac

  • ハードウェア： 2012年以降発売のMac
  • ソフトウェア： OS X 10.11 El Capitan以降を搭載

iPhone / iPad

  • ハードウェア： Apple A7以降のSoCを搭載した製品
  • ソフトウェア： iOS 8以降

Metal 1 密かにマイナーチェンジ[編集 | ソースを編集]

  • macOS 11.12 Sierra
  • iOS 10

テッセレーターが使えるようになった。

Metal 2[編集 | ソースを編集]

  • 2017年6月5日発表
  • OS X 10.13 High Sierra以降を搭載
  • iOS 11, tvOS 11

ハードウェアの要件は変わっていない。 ただし一部の機能はApple A11以降でないと動かない。内容によっては対応確認処理が必要となる。

Metal 3[編集 | ソースを編集]

「Metal 3」を参照。

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