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上一篇文章我們查看了Metal Shading Language基礎知識。 在我們研究更高級的主題之前，我想現在是重溫我們迄今為止學到的東西的一個好時機，特別是關于我承認的graphics pipeline(圖形管道)
讓我們更詳細地看看graphics pipeline(圖形管道)，我將從這里開始一段歷史。 這一切都是在十年前開始的，當時引入了shaders(著色器)，作為程序員能夠影響到目前為止存在的fixed pipeline(固定管道)的一種方式。 同時，還推出了針對GPU的floating point(浮點)支持，促進了GPGPU（圖形處理單元上的通用計算）的誕生。 結果，新的programmable pipeline(可編程管道)發生了重大變化：
正如你所看到的，新的pipeline現在有兩個shader(著色器)階段，這就是我們可以編寫我們自己的定制代碼的地方，然后GPU就會運行。 圖形程序的第一部分始終在CPU上運行，通常稱為host code(主機代碼)。 這里是大部分資源分配發生的地方，以及將數據傳輸到GPU和從中傳輸。 然而，該程序最重要的部分運行在GPU上。 這兩個shaders(著色器)放入一個帶有.metal擴展名的單獨文件中（在其他GPGPU框架中，例如OpenCL，它被命名為kernel code[內核代碼]）。
pipeline(流水線)以輸入以vertices(頂點)的形式發送給GPU的CPU階段開始。 他們經歷轉化和每個頂點的照明。 此時vertex shader(頂點著色器)可用于在rasterization(光柵化)之前操作頂點。 之后，頂點進行clipping(剪切)和rasterization(光柵化)，產生碎片。 fragment shader(片段著色器)然后可以在像素值輸出到 framebuffer(幀緩沖器)以供顯示之前在每個片段上運行。
現在讓我們看看Metal自己的管道。 我們將回顧第2部分的源代碼，我們會提到行號來舉例說明我們所觸及的概念。 構建Metal應用程序分兩個階段完成。 第一個是Initialization(初始化)階段：
第一步是獲取device(設備)（MetalView.swift中的第19行）。設備是與GPU驅動程序和硬件的直接連接;這是我們需要在Metal中創建所有其他對象的源代碼。第二個初始化步驟是創建一個command queue(命令隊列)（第40行），這是我們向GPU提交工作的渠道。第三個初始化步驟是創建緩沖區，紋理和其他資源（第20-27行）。newBufferWithBytes函數將分配一個新的共享內存塊，將提供的指針復制到其中，并將句柄返回給該緩沖區。第四個初始化步驟是創建render pipeline(渲染管線)（第28-37行），這是一連串的步驟，從一端取頂點數據開始，另一端產生光柵化圖像。流水線包含兩個元素：保存shader(著色器)信息和像素格式的描述符，以及從描述符構建并包含編譯著色器的state(狀態)。第五個（最后一個）初始化步驟是創建一個視圖。對我們而言，從MTKView（第11行）繼承更容易，而不是創建新的CAMetalLayer并將其添加為子視圖。
接下來，我們來看看構建Metal應用程序的第二階段，即Drawing(繪制)階段：
第一步是獲取command buffer(命令緩沖區)（第40行）。 所有進入GPU的工作將被排入此緩沖區。 我們需要前一階段的command queue(命令隊列)來創建一個command buffer(命令緩沖區)。 第二步是設置render pass(渲染通道)（第38-39行）。 渲染通道描述符告訴Metal渲染圖像時要執行的操作。 配置它需要我們指定我們渲染的顏色紋理（currentDrawable紋理）。 在繪制任何幾何體之前，我們還需要選擇屏幕將被清除的顏色。 第三步是實際drawing(繪制)（第43-44行）。 我們指定存儲頂點的緩沖區，然后指定我們需要繪制的基元。 第四步也是最后一步是commit the command buffer(提交命令緩沖區)（第46-47行）給GPU。 調用commit時，command buffer(命令緩沖區)會被編碼，發送到命令隊列的末尾，并在GPU運行時執行。
