Metal片元着色器能否同时渲染至两个离屏纹理？

问题： #

Metal片元着色器通过显式返回float4值渲染至其渲染目标。这是否意味着片元着色器一次只能渲染到一个纹理？我希望同时渲染至两个坐标相同的纹理，但目前只能借助texture2d.write函数处理其中一个，这不够自然。是否存在将两个纹理同时设为渲染目标的方法？

解决方案： #

当然有，Metal原生支持多渲染目标（Multiple Render Targets, MRT），完全可以让片元着色器同时输出到多个纹理，逻辑更自然且性能更优，步骤如下：

1. 配置渲染管线描述符
   创建MTLRenderPipelineDescriptor时，为多个颜色附件指定像素格式，对应你要渲染的纹理格式：

   let pipelineDescriptor = MTLRenderPipelineDescriptor()
   // 配置第0个颜色附件的像素格式
   pipelineDescriptor.colorAttachments[0].pixelFormat = .rgba8Unorm
   // 配置第1个颜色附件的像素格式
   pipelineDescriptor.colorAttachments[1].pixelFormat = .rgba8Unorm
   // 其他管线配置（顶点函数、片元函数等）...
   

2. 修改片元着色器输出结构
   不再返回单个float4，而是定义包含多个颜色输出的结构体，用[[color(n)]]属性绑定到对应索引的颜色附件：

   struct FragmentOutput {
       float4 color0 [[color(0)]]; // 对应第0个渲染目标
       float4 color1 [[color(1)]]; // 对应第1个渲染目标
   };
   
   fragment FragmentOutput myFragmentShader(VertexOutput in [[stage_in]]) {
       FragmentOutput out;
       // 给第一个纹理输出红色
       out.color0 = float4(1.0, 0.0, 0.0, 1.0);
       // 给第二个纹理输出绿色
       out.color1 = float4(0.0, 1.0, 0.0, 1.0);
       return out;
   }
   

3. 绑定多个渲染目标纹理
   在渲染命令编码器中，将两个纹理分别绑定到对应索引的颜色附件：

   let encoder = commandBuffer.makeRenderCommandEncoder(descriptor: renderPassDescriptor)!
   // 绑定第0个纹理到索引0
   encoder.setRenderTargetTexture(texture0, index: 0)
   // 绑定第1个纹理到索引1
   encoder.setRenderTargetTexture(texture1, index: 1)
   // 执行绘制命令...
   encoder.endEncoding()
   

补充说明： #

用MRT比texture2d.write高效得多——write属于随机纹理访问，会带来额外性能开销；而MRT是硬件原生支持的并行渲染，片元着色器的输出会直接同步写入多个纹理，坐标完全对应，逻辑更贴合渲染流程。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者simd