Welke mechanisme wordt gebruikt om het scherm in iOS weer te geven?

Het belangrijkste mechanisme is het renderen van frames op VSync (Vertical Synchronization).

Het proces omvat:

1. Voorbereiding van gegevens: Het instellen van de hiërarchie van UIView-weergaven, hun eigenschappen, CALayer-lagen.
2. Grafische context: Core Animation verwerkt de hiërarchie van lagen, creëert de renderboom.
3. Core Animation: Verzamelt renderopdrachten en stuurt ze naar de GPU.
4. GPU: Voert renderopdrachten uit, tekent pixels.
5. Buffers: Het resultaat wordt in een van de framebuffer-buffers geschreven. Dubbel- of drievoudige buffering wordt gebruikt voor vloeiendheid.
6. VSync: Na voltooiing van de rendering is de frame klaar voor weergave. De GPU wacht op het VSync-signaal van het scherm.
7. Wisselen van buffers: Met het VSync-signaal wisselt de grafische controller de buffer, waardoor het net gerenderde frame zichtbaar wordt.
8. Scherm: Toont de inhoud van de actieve buffer.

Het doel is om de rendering vóór de volgende VSync te voltooien, om een verversingssnelheid van 60 FPS (of hoger op ProMotion-schermen) te bereiken en "tearing" te voorkomen.

// Voorbeeld van een basisweergave en laag
import UIKit

class MyView: UIView {
    override class var layerClass: AnyClass {
        // Gebruik van een gespecialiseerde CALayer indien nodig
        return CALayer.self
    }

    override func draw(_ rect: CGRect) {
        // De draw(_:) methode wordt gebruikt voor aangepaste tekeningen
        // Normaliter gebeurt rendering via Core Animation en CALayer
        guard let context = UIGraphicsGetCurrentContext() else { return }

        context.setFillColor(UIColor.red.cgColor)
        context.fill(rect)
    }
}

Belangrijke frameworks die betrokken zijn bij het proces:

• UIKit (of SwiftUI): Beheer van de hiërarchie van weergaven.
• Core Animation: Beheer van de hiërarchie van lagen, animaties, rendering.
• Core Graphics: 2D-tekenen op laag niveau.
• Metal / OpenGL ES: Laag niveau toegang tot de GPU.