Metal の compute shader について。随時書いていきます。
[[ thread_position_in_grid ]] って何？
こういう感じで、カーネル関数の引数から受け取れるやつ。
kernel void add_vectors(const device float4 *inA [[ buffer(0) ]], const device float4 *inB [[ buffer(1) ]], device float4 *out [[ buffer(2) ]], uint id [[ thread_position_in_grid ]]) { out[id] = inA[id] + inB[id]; }
変数名としては id, gid, tid となっているのをよく見かける。
『Metal Shading Language Specification / Guide』によると、
thread_position_in_grid identifies its position in the grid.
とシンプルに書かれている（4.3.4.6 Attribute Qualifiers for Kernel Function Input）。
これだけじゃその名前が表現している以上のことがわからないのでグリッドやスレッドの説明も引っ張ってくると、
When a kernel is submitted for execution, it executes over an N-dimensional grid of threads, where N is
one, two or three. A thread is an instance of the kernel that executes for each point in this grid, and
thread_position_in_grid identifies its position in the grid.
Threads are organized into threadgroups. Threads in a threadgroup cooperate by sharing data through
threadgroup memory and by synchronizing their execution to coordinate memory accesses to both
device and threadgroup memory. The threads in a given threadgroup execute concurrently on a
single compute unit12 on the GPU. Within a compute unit, a threadgroup is partitioned into multiple
smaller groups for execution.
ちょっとよくわからない。。
ここの回答にわかりやすい説明があった。
`thread_position_in_grid` is an index (an integer) in the grid that takes values in the ranges you specify in `dispatchThreadgroups:threadsPerThreadgroup:`. It's up to you to decide how many thread groups you want, and how many threads per group.
In the following sample code you can see that `threadsPerGroup.width * numThreadgroups.width == inputImage.width` and `threadsPerGroup.height * numThreadgroups.height == inputImage.height`. In this case, a position in the grid will thus be a non-normalized (integer) pixel coordinate.
なるほど、`dispatchThreadgroups:threadsPerThreadgroup:` を呼ぶときに渡すサイズ（`threadsPerGroup`と`numThreadgroups`）によって「グリッド」の範囲が決まり、`thread_position_in_grid` はそのグリッド内のインデックスを保持する、と。
テクスチャのサイズを取得
カーネル関数が、たとえば以下のように定義されていれば、
kernel void computeShader(texture2d<float, access::read> tex [[ texture(0) ]],
この引数texに渡されてくるテクスチャのサイズは、
float w = tex.get_width();
float h = tex.get_height();
という感じで取得できる。