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Metal for Pythonista3

Pythonista3 で、Metal Framework を呼び出し実行する

Pythonista のModules

ui — Native GUI for iOS

UI を作成。

objc_util — Utilities for bridging Objective-C APIs

Pythonista のuimodule で呼び出せないものを呼び出す。

Metal の処理を呼ぶ。

Metal Framework を呼び出す

ui で、ViewController 機能を作りそのView に背景色を設定。

ui の初期設定

Metal を表示させるView

class PyMetal(ui.View):
  def __init__(self, *args, **kwargs):
    ui.View.__init__(self, *args, **kwargs)
    # `view` の背景
    self.bg_color = 'slategray'

if __name__ == '__main__':
  view = PyMetal()
  view.present(style='fullscreen', orientations=['portrait'])

self.bg_color = 'slategray' は、ViewController の背景のため、今後この色が出ることはない

Metal を呼び出せるようにする

clearColor を設定し、ui の背景をMetal のView にさせる

MTLCreateSystemDefaultDevice

いきなり裏技的な呼び出しとなる。

MTLCreateSystemDefaultDevice = c.MTLCreateSystemDefaultDevice
MTLCreateSystemDefaultDevice.argtypes = []
MTLCreateSystemDefaultDevice.restype = ctypes.c_void_p

MTLCreateSystemDefaultDevice は、Function なので、ctypes を使い定義。インスタンス化することで、Pythonista で使えるようになる。

詳細は後述予定だが、objc_util.c で引っ張ってこれる

MTKView

Pythonistaの ui.View をobjc_util 連動できるようにインスタンス化し、self.objc_instance.addSubview_(mtkView)

MTKView は、Class なのでMTKView = ObjCClass('MTKView')

objc_util は、objc の書き方に近い

MTKViewDelegate

Metal 側は、毎フレームのループ処理をするのでdelegate を作成

objc_util.create_objc_class を使い生成。NSObject をsuperclass として、protocols に、MTKViewDelegate を指定

MTKViewDelegate にあるように、Required のインスタンスメソッドを関数定義し、methods に、配列で格納

Swift のoverride や、extension での、イニシャライズ宣言が難しかったので

PyMetal(ui.View) 内のメソッドで事前に定義し、イニシャライズを代用

  def delegate_init(self, delegate_cls, mtk_view):
    renderer = delegate_cls.alloc().init()
    device = mtk_view.device()
    renderer.commandQueue = device.newCommandQueue()
    return renderer

MTLClearColor

MTLClearColor のように、実態はPython でも表現できるような構造体は、(自分が判断できる程度で)直接指定

                  # red, green, blue, alpha
wenderlichGreen = ( 0.0,   0.4, 0.21,   1.0)

今後、Vertices 等のPython の型ではフォローアップが難しい場合には、ctypes より型を指定する

ui module の補足

ui を継承して、コードを書いていく

ui.present()

でView が出せる

present の引数

  • style='fullscreen'
    • フルスクリーンで描画。iPhone の端末だと気がつかないが、iPad だと、小さなView になる
    • document だと、full_screen だけど、fullscreen が正っぽい
  • orientations=['portrait']
    • 縦向きで固定
    • 横向き(Landscape) レイアウトを考えるのが面倒なため