iOS 金属：锯齿消除锯齿

Question

我试图用 renderEncoder 的 drawIndexedPrimitives 画一个半圆

[renderEncoder setVertexBuffer:self.vertexBuffer offset:0 atIndex:0];

[renderEncoder drawIndexedPrimitives:MTLPrimitiveTypeTriangleStrip
                              indexCount:self.indexCount
                               indexType:MTLIndexTypeUInt16
                             indexBuffer:self.indicesBuffer
                       indexBufferOffset:0];

其中圆的 vertexBuffer 和 indicesBuffer 是通过计算创建的

int segments = 10;


float vertices02[ (segments +1)* (3+4)];
vertices02[0] = centerX;
vertices02[1] = centerY;
vertices02[2] = 0;

//3, 4, 5, 6 are RGBA
vertices02[3] = 1.0;
vertices02[4] = 0;
vertices02[5] = 0.0;
vertices02[6] = 1.0;    

uint16_t indices[(segments -1)*3];

for (int i = 1; i <= segments ; i++){
    float degree = (i -1) * (endDegree - startDegree)/ (segments -1) + startDegree;

    vertices02[i*7] = (centerX + cos([self degreesToRadians:degree])*radius);
    vertices02[i*7 +1] = (centerY +  sin([self degreesToRadians:degree])*radius);
    vertices02[i*7 +2] = 0;

    vertices02[i*7 +3] = 1.0;
    vertices02[i*7 +4] = 0;
    vertices02[i*7 +5] = 0.0;
    vertices02[i*7 +6] = 1.0;

    if (i < segments){
        indices[(i-1)*3 + 0] = 0;
        indices[(i-1)*3 + 1] = i;
        indices[(i-1)*3 + 2] = i+1;
    }
}

所以我将9个三角形组合成一个180度的圆。

然后创建vertexBuffer和indicesBuffer

self.vertexBuffer = [device newBufferWithBytes:vertexArrayPtr
                                            length:vertexDataSize
                                           options:MTLResourceOptionCPUCacheModeDefault];
self.indicesBuffer = [device newBufferWithBytes:indexArrayPtr
                                             length:indicesDataSize 
                                            options:MTLResourceOptionCPUCacheModeDefault];

结果是这样的：

我认为这是 iOS 的 Metal 的抗锯齿问题。我曾经使用相同的技术在 OpenGL 中创建半圆，但边缘更平滑。

有什么解决问题的建议吗？

warrenm 建议，我应该将 CAMetalLayer 的 drawableSize 设置为 screenSize x scale。有改进：

warrenm 的另一个建议，使用 MTKView 并设置 sampleCount = 4 解决了这个问题：

Answer 1

这里有几件事需要考虑。首先，您需要确保（如果可能）要栅格化的网格大小与将在其上查看的显示器的分辨率相匹配。其次，您可能需要使用亚像素技术来获得额外的平滑度，因为光栅技术往往会对连续函数进行欠采样。

在 Metal 中，我们将渲染图像大小与显示器匹配的方式是确保 Metal 层的 drawable 大小 与 像素尺寸相匹配 它将占据屏幕。直接使用 CAMetalLayer 时，图层的可绘制大小的默认行为是图层边界的大小乘以图层的 contentsScale 属性。将后者设置为合成图层的 UIScreen 的 scale 将使图层的尺寸与屏幕的像素相匹配（忽略可能应用于图层或其视图层次结构的其他转换）。

当使用 MTKView 时，autoResizeDrawable 属性确定视图是否自动管理其图层的可绘制大小。这是默认行为，但如果将此属性设置为 NO，则可以手动将可绘制大小设置为其他值（例如，在片段绑定时使用自适应分辨率渲染）。

为了更精细地采样，我们可以在任意数量的抗锯齿技术中进行选择，但也许其中最简单的是多重采样抗锯齿 (MSAA)，这是一种硬件功能，顾名思义，它采用多个采样沿图元边缘的每个像素，以减少锯齿状锯齿效果。

在 Metal 中，使用 MSAA 需要在渲染管线状态和用于渲染的纹理上设置多重采样状态（即样本计数）。 MSAA 是一个两步过程，其中渲染目标可以保存每个像素的多个片段的数据，然后 resolve 步骤将这些样本组合成每个像素的最终颜色.使用 CAMetalLayer（或在屏幕外绘图）时，您必须为每个活动的 color/depth 附件创建类型 MTLTextureType2DMultisample 的纹理。这些纹理被配置为各自color/depth附件的texture属性，resolveTexture属性设置为MTLTextureType2D类型的纹理，其中解析了 MSAA 目标。

当使用 MTKView 时，只需在视图上设置 sampleCount 以匹配渲染管道描述符的 sampleCount 就足以让 MetalKit 创建和管理适当的资源。默认情况下，您从视图收到的渲染过程描述符会将内部管理的 MSAA 颜色目标设置为主要颜色附件，并将当前可绘制对象的纹理设置为该附件的解析纹理。这样，只需几行代码就可以使用 MetalKit 启用 MSAA。

iOS 金属：锯齿消除锯齿

iOS Metal: Jaggies Anit-aliasing

opengl-es

objective-c

antialiasing

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