Overview

在 WWDC 2014 上，Apple 为游戏开发者推出了新的图形技术 Metal。Metal 是一种用 C++ 编写的 low-level API。 它代表了 Apple 最新的图形 API 设计。与 OpenGL 不同的是，Metal 不像 OpenGL 那样是跨平台的，它是根据 Apple 最新硬件架构专门设计的 API，因此它能够为 3D 图形提高最多10倍的渲染性能。由于 Apple 声称将弃用 OpenGL，为此 V4 对 Renderer 做了适配，对于 Apple 平台，使用 Metal api 进行渲染，否则，沿用原 OpenGL ES API 渲染。

How to run

• mac: use cocos command or CMake
• iOS: use CMake to generate Xcode project, then run
• Android: use cocos command or Android Studio
• windows: use cocos command or CMake
• linux: use cocos command or CMake

CMake的使用教程可以参考CMake 指南。

改动点

更详细的接口变化，请参考API 改动。

Director

1. 移除了以下接口

   CC_DEPRECATED_ATTRIBUTE static Director* sharedDirector();
   void setAlphaBlending(bool on);
   void setDepthTest(bool on);
   void pushProjectionMatrix(size_t index);
   void popProjectionMatrix(size_t index);
   void loadProjectionIdentityMatrix(size_t index);
   void loadProjectionMatrix(const Mat4& mat, size_t index);
   void multiplyProjectionMatrix(const Mat4& mat, size_t index);
   const Mat4& getProjectionMatrix(size_t index) const;
   void initProjectionMatrixStack(size_t stackCount);
   size_t getProjectionMatrixStackSize();
   

2. 移除了 void setDepthTest(bool on) 接口，通过 Director::getInstance()->getRenderer()->setDepthTest(true) 设置。

Renderer

在 Renderer 下添加了 backend 层，其中与 Metal 相关的适配文件统统放在了 metal 文件夹下，与 OpenGL ES 渲染相关的文件都放在 opengl 文件夹。原则上，除了 metal 和 opengl 这两个文件夹下的源码之外，不允许直接使用任何平台下的图形 API。

renderer
│   CCxxx.h    
│   CCxxx.cpp
|   ...
└───backend
│   │   file011.h
│   │   file011.cpp
│   │   ...
│   └───metal
│       │   filexxxMTL.h
│       │   filexxxMTL.mm
│       │   ...
│   └───opengl
│       │   filexxxGL.h
│       │   filexxxGL.cpp
│       │   ...
└───shaders
│   │   xxx.vert
│   │   xxx.frag
│   │   ...
│   CMakeLists.txt

Shader 及 Program

移除了 GLProgramState 和 GLProgram，新增了 backend::ProgramState。范例1，范例2 演示了如何创建和使用 backend::ProgramState。

Metal 使用 MSL 作为 shader 开发语言。为了支持 OpenGL ES shader 运行在 Metal 框架上，V4 采用 glsl-optimizer 将 OpenGL ES shader 转换成 Metal MSL shader。

V4 将原来存放在 renderer/路径下以 "ccShader_" 开头的 shader 文件移到 renderer/shaders/ 路径下，除了将shader 文件名稍作修改外（删除了ccShader_），在 shader 文件中显式声明 uniform 和 texture，不在使用 GLProgram 中预定义的 attribute，uniform 及 texutre 名。

Texture2D

1. 移除 Texture2D::PixelFormat，统一使用 Types.h 下的 backend::PixelFormat。

2. 移除源码中使用 OpenGL ES API 情况。

3. 移除了 convertXXX，统一使用 CCTextureUtils.h 下的 convertXXX 接口。

4. 移除了以下接口

   CC_DEPRECATED_ATTRIBUTE const char* stringForFormat() const;
   CC_DEPRECATED_ATTRIBUTE unsigned int bitsPerPixelForFormat() const;
   CC_DEPRECATED_ATTRIBUTE unsigned int bitsPerPixelForFormat(Texture2D::PixelFormat format) const;
   GLuint getName() const;
   void setGLProgram(GLProgram* program);
   GLProgram* getGLProgram() const;
   

5. 新增了如下接口，用于设置 render texture。

   bool initWithBackendTexture(backend::TextureBackend* texture);
   void setRenderTarget(bool renderTarget);
   inline bool isRenderTarget() const;
   

6. 移除了 opengl texture object（GLuint _name ），改用 backend::Texture2DBackend* _texture 作为纹理对象。

TO be continue…