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axglの紹介

Kitazume2023-06-20

axglは、iOS Metalの上に構築した、OpenGL ESとして機能するソフトウェアレイヤーです。OpenGL ESを使用して作成された既存アプリケーションを、Metal上で動作可能にするためのミドルウェアです。

axglとは？

iOS Metalの上に、OpenGL ES 2.0/3.0として機能するソフトウェアレイヤーを構築します。

概略ソフトウェアブロック図

axglによって、OpenGL ES のグラフィックスリソース(バッファオブジェクト、テクスチャなど)は、Metal のオブジェクト(MTLBuffer、MTLTextureなど)に変換して作成されます。
GLSLのシェーダは、glslangとSPIRV-Crossによって MSL に変換し、axgl内部で MTLLibrary を作成します。
GLESの描画API呼び出しは、Metalのコマンドとして作成/実行されます。

axglで実現可能になること

OpenGL ESを使用して作成された既存アプリケーションを、再ビルドすることでMetal上で動作可能にすることを目的として開発しています。
2023年6月現在、iOSにおいてOpenGL ESは非推奨APIとなっています。
axglを使用することで、アプリケーションは継続してOpenGL ESを使用することが可能となります。

axglの入手方法

GitHubの下記のページから取得することができます。

GitHub - ailia-ai/ax-gfxlib: ax Graphics Libraryax Graphics Library. Contribute to ailia-ai/ax-gfxlib development by creating an account on GitHub.github.com

axglの使用方法

アプリケーションにソースとして組み込む、もしくはライブラリとしてリンクすることで使用できます。GitHubから取得したソースツリーにサンプルがあります。

AXGLExample : ソースとして組み込むサンプル
XCodeから下記のプロジェクトを開いてビルドします。
/AXGLExample/AXGLExample.xcodeproj

XCodeからプロジェクトを開く

サンプルをシミュレータで実行

AXGLExampleSL : ライブラリとしてリンクするサンプル
XCodeから下記のプロジェクトを開いてビルドします。
/AXGLExampleSL/AXGLExampleSL.xcodeproj

※サンプルプログラムの内容はAXGLExampleと同一です。

axglライブラリのXCodeプロジェクトは下記のフォルダに存在しています。既存プロジェクトに追加する場合にお使いいただけます。
/axgl/build/xcode/axgl.xcodeproj

アプリケーションのソースコード変更

最小限のソース変更でOpenGL ESから移行することができます。
AXGLExample 及び AXGLExampleSL のサンプルコードに含まれる MetalView クラスが該当する実装となっています。

・ヘッダの変更

ヘッダの include を変更します。
Apple の EAGL.h との衝突を回避するために、Apple のヘッダよりも前に include 宣言を行ってください。

#include <axgl/EAGL.h>  
#include <axgl/EAGLDrawable.h>  
#include <axgl/ES3/gl.h>

・レイヤークラスの変更

グラフィックスAPIとしてMetalを使用することから、CAEAGLLayerを使用しているレイヤークラスを CAMetalLayer に置き換えます。
UIView を継承したクラスの layerClass メソッドで CAMetalLayer を返すように変更します。

+ (id)layerClass  
{  
 return [CAMetalLayer class];  
}

・レンダーバッファストレージの変更

オンスクリーンのレンダーバッファは、CAMetalLayer から作成します。
EAGLContext::renderbufferStorageFromLayer を呼び出すことでレンダーバッファのストレージに指定します。

 // GLuint _colorRenderbuffer; // レンダーバッファオブジェクト  
 // EAGLContext* _context;     // コンテキスト  
 // CAMetalLayer* _metalLayer; // Metalのコアアニメーションレイヤー  
 glGenRenderbuffers(1, &_colorRenderbuffer);  
 glBindRenderbuffer(GL_RENDERBUFFER, _colorRenderbuffer);  
 [_context renderbufferStorageFromLayer:GL_RENDERBUFFER fromLayer:_metalLayer];

まとめ

axglを使用することで、既存のOpenGL ESのアプリケーションを簡単にMetalで動作可能にすることが可能です。ぜひ、ご利用ください。

商用ライセンス

axglはAGPLと商用ライセンスのデュアルライセンスです。商用ライセンスをお求めの場合は、アイリア株式会社までお問い合わせください。

アイリア株式会社はAIを実用化する会社として、クロスプラットフォームでGPUを使用した高速な推論を行うことができるailia SDKを開発しています。また、SIMDやGPGPUなどを使用したコンピューティングの高速化も行っています。アイリア株式会社ではSIMDやGPGPUを利用したアプリ・システム開発、サポートまで、トータルソリューションを提供していますのでお気軽にお問い合わせください。