RealityKit与SIMD单指令多数据流

在Swift 5中Apple发布了大量基于SIMD改进的API，并且新的RealityKit，我们操作虚拟物体的位置、角度，都需要通过simd库来进行了。

比如 RealityKit中的 Entity--> HasTransform，操作position就需要是SIMD3类型：

所以使用RealityKit，我们必须先熟悉下simd库：

import simd

//2 种写法
let vector1 = SIMD3(1, 3, 4)
let vector2: SIMD3 = [2, 4, 5]

let vector3 = vector1 &* vector2
print(vector3) 

let vector4 = vector1 &+ vector2
print(vector4)

//typealias float4x4 = simd_float4x4
let m1 = float4x4([
    [1, 2, 3, 4],
    [1, 2, 3, 4],
    [1, 2, 3, 4],
    [1, 2, 3, 4]
    ])
print(m1)


为何要采用SIMD？因为快呀

什么是SIMD？

SIMD单指令多数据流，能够复制多个操作数，并把它们打包在大型寄存器的一组指令集。

看起来有点难理解，这里以单指令单数据流SISD作为对比，理解下单指令多数据流SIMD是怎么回事。

以“加法”为例

SISD的CPU对加法指令译码后，执行部件先访问内存，取得第一个操作数；之后再一次访问内存，取得第二个操作数；随后才能进行求和运算。

SISD特点是一个接着一个进行

而在SIMD型的CPU中，指令译码后几个执行部件同时访问内存，一次性获得所有操作数进行运算。

SIMD一次获取所有操作数

这个特点使SIMD特别适合于多媒体应用等数据密集型运算。

简单来说，就是串行运算跟并行运算的区别。

浏览器上的SIMD

早在2014年的时候，英特尔线宣布与Mozilla和Google合作，将SIMD技术带到了JavaScript上。

最直接的感受就是对于图像处理的运算速度有了几倍的提升，如下图

       

不过最新消息显示，

SIMD.js已经从TC39的发展中主动脱离出来了，并在第三阶段移除。web浏览器不再追求它的实现。SIMD操作暴露在web上，在WebAssembly中处于积极的开发状态，操作基于SIMD.js操作。

SIMD具体有什么用？

比如计算矩阵，

       

一次就可运算完。

这样的话，应用于模拟2D图形的3D透视时，需要计算透视变换矩阵，就可以快速又方便地完成啦。

正因为SIMD的快，所以AR相关的运算都基于SIMD来实现啦~

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