从泛型MTLBuffer中读取内容？
从泛型MTLBuffer中读取内容？
提问于 2020-08-27 06:46:57
在我的应用程序中，我有一个使用泛型类型实例化的MTLBuffer。在一种特定情况下，缓冲区将保存与点云中的粒子相关的值，并如此定义；
struct ParticleUniforms {
simd_float3 position;
simd_float3 color;
float confidence;
};我像这样实例化我的MTLBuffer；
guard let buffer = device.makeBuffer(length: MemoryLayout<Element>.stride * count, options: options) else {
fatalError("Failed to create MTLBuffer.")
}然而，我正在努力理解如何读取缓冲区的内容。更重要的是，我希望将缓冲区中每个项目的一个元素复制到CPU上的一个数组中，稍后我将使用该数组。
实际上，buffer保存了一个ParticleUniforms集合，我希望访问每个项目的position值，将该位置保存到一个单独的数组中。
我在Stack Overflow上看到的所有示例似乎都显示MTLBuffer持有一个浮点数的集合，尽管我还没有看到任何使用泛型类型的示例。
回答 1
Stack Overflow用户
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发布于 2020-08-28 21:40:22
似乎你想要实现的目标只能用C结构来实现，C结构将每个成员放在一个连续的块中(C结构的数组必须是连续的，但MemoryLayout<Type>.stride将考虑任何潜在的填充)。Swift结构属性may not be contiguous，所以下面访问成员值的方法不能以实际的方式工作。不幸的是，在使用void*时，您需要知道数据描述了什么，这并不是特别适合Swift泛型类型。但是，我将提供一个潜在的解决方案。
C文件：
#ifndef Test_h
#define Test_h
#include <simd/simd.h>
typedef struct {
vector_float3 testA;
vector_float3 testB;
} CustomC;
#endif /* Test_h */Swift文件(假定为桥接头)
import Metal
// MARK: Convenience
typealias MTLCStructMemberFormat = MTLVertexFormat
@_functionBuilder
struct ArrayLayout { static func buildBlock<T>(_ arr: T...) -> [T] { arr } }
extension MTLCStructMemberFormat {
var stride: Int {
switch self {
case .float2: return MemoryLayout<simd_float2>.stride
case .float3: return MemoryLayout<simd_float3>.stride
default: fatalError("Case unaccounted for")
}
}
}
// MARK: Custom Protocol
protocol CMetalStruct {
/// Returns the type of the `ith` member
static var memoryLayouts: [MTLCStructMemberFormat] { get }
}
// Custom Allocator
class CustomBufferAllocator<Element> where Element: CMetalStruct {
var buffer: MTLBuffer!
var count: Int
init(bytes: UnsafeMutableRawPointer, count: Int, options: MTLResourceOptions = []) {
guard let buffer = device.makeBuffer(bytes: bytes, length: count * MemoryLayout<Element>.stride, options: options) else {
fatalError("Failed to create MTLBuffer.")
}
self.buffer = buffer
self.count = count
}
func readBufferContents<T>(element_position_in_array n: Int, memberID: Int, expectedType type: T.Type = T.self)
-> T {
let pointerAddition = n * MemoryLayout<Element>.stride
let valueToIncrement = Element.memoryLayouts[0..<memberID].reduce(0) { $0 + $1.stride }
return buffer.contents().advanced(by: pointerAddition + valueToIncrement).bindMemory(to: T.self, capacity: 1).pointee
}
func extractMembers<T>(memberID: Int, expectedType type: T.Type = T.self) -> [T] {
var array: [T] = []
for n in 0..<count {
let pointerAddition = n * MemoryLayout<Element>.stride
let valueToIncrement = Element.memoryLayouts[0..<memberID].reduce(0) { $0 + $1.stride }
let contents = buffer.contents().advanced(by: pointerAddition + valueToIncrement).bindMemory(to: T.self, capacity: 1).pointee
array.append(contents)
}
return array
}
}
// Example
// First extend the custom struct to conform to out type
extension CustomC: CMetalStruct {
@ArrayLayout static var memoryLayouts: [MTLCStructMemberFormat] {
MTLCStructMemberFormat.float3
MTLCStructMemberFormat.float3
}
}
let device = MTLCreateSystemDefaultDevice()!
var CTypes = [CustomC(testA: .init(59, 99, 0), testB: .init(102, 111, 52)), CustomC(testA: .init(10, 11, 5), testB: .one), CustomC(testA: .zero, testB: .init(5, 5, 5))]
let allocator = CustomBufferAllocator<CustomC>(bytes: &CTypes, count: 3)
let value = allocator.readBufferContents(element_position_in_array: 1, memberID: 0, expectedType: simd_float3.self)
print(value)
// Prints SIMD3<Float>(10.0, 11.0, 5.0)
let group = allocator.extractMembers(memberID: 1, expectedType: simd_float3.self)
print(group)
// Prints [SIMD3<Float>(102.0, 111.0, 52.0), SIMD3<Float>(1.0, 1.0, 1.0), SIMD3<Float>(5.0, 5.0, 5.0)]这类似于MTLVertexDescriptor，不同之处在于内存是手动访问的，而不是通过传递给片段顶点着色器的每个实例的[[stage_in]]属性和参数表访问的。您甚至可以扩展分配器以接受带有属性名称的字符串参数，并保存一些映射到成员ID的字典。
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原文链接：
https://stackoverflow.com/questions/63606753
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