Metal Shading Language Specification

NOTE:  Post-tessellation vertex function outputs are the same as a regular vertex 
function. 
4.3.4.4  
Fragment Function Input Attributes 
Table 12 lists the built-in attributes that can be specified for arguments of a fragment function 
(and their corresponding data types).  
NOTE: If the return type of a vertex function is not 
void
, it must include the vertex 
position. If the vertex return type is 
float4
 this always refers to the vertex position (and 
the 
[[position]]
 attribute need not be specified). If the vertex return type is a struct, it 
must include an element declared with the 
[[position]]
 attribute.  
Table 12 Attributes for Fragment Function Input Arguments 
Attribute
Corresponding Data 
Types
Description
[[color(m)]]
floatn
, 
halfn
,  
intn
, 
uintn
,  
shortn
 or 
ushortn
  
m
 must be known at 
compile time
The input value read from a color 
attachment.  The index 
m
 indicates 
which color attachment to read 
from.  
[[front_facing]]
bool
This value is 
true
 if the fragment 
belongs to a front-facing primitive.
[[point_coord]]
float2
Two-dimensional coordinates 
indicating where within a point 
primitive the current fragment is 
located. They range from 0.0 to 1.0 
across the point.
[[position]]
float4
Describes the window relative 
coordinate (x, y, z, 1/w) values for the 
fragment.
[[sample_id]]
uint
The sample number of the sample 
currently being processed.
[[sample_mask]]
uint
The set of samples covered by the 
primitive generating the fragment 
during multisample rasterization.
 
2017-9-12   |  Copyright © 2017 Apple Inc. All Rights Reserved.  
Page    of  
71
174

---

A variable declared with the 
[[position]]
 attribute as input to a fragment function can only be 
declared with the 
center_no_perspective
 sampling and interpolation attribute. (See section 
4.5.) 
For
 [[color(m)]]
, 
m
 is used to specify the color attachment index when accessing (reading or 
writing) multiple color attachments in a fragment function. The 
[[color(m)]]
 attribute is only 
supported in iOS. 
The 
[[sample_mask]]
 attribute can only be declared once for a fragment function input.  
The 
[[render_target_array_index]]
 and 
[[viewport_array_index]]
 attributes are only 
available for macOS. For more details about 
[[viewport_array_index]]
, see section 4.11.  
Table 13 lists attributes that can be specified for tile arguments that are input to a fragment 
function in iOS. The data types used to declare 
[[pixel_position_in_tile]]
 and 
[[pixels_per_tile]]
 must match.  
Attribute_Corresponding_Data_Types_Description'>Attribute_Corresponding_Data_Types_Description__2017-9-12_|_Copyright_©_2017_Apple_Inc._All_Rights_Reserved._Page_of'>Attributes_for_Fragment_Function_Tile_Input_Arguments'>Table 13 Attributes for Fragment Function Tile Input Arguments 
[[sample_mask, 
post_depth_coverage]]
uint
The set of samples covered by the 
primitive generating the fragment 
after application of the early depth 
and stencil tests during multisample 
rasterization. The 
[[early_fragment_tests]]
 
specifier must be used on the 
fragment function; otherwise the 
compilation fails. 
[[render_target_


array_index]]
uchar
, 
ushort
 or 
uint
The render target array index. This 
refers to the face of a cubemap, an 
array slice of a texture array, or an 
array slice, face of a cubemap array. 
For a cubemap the render target 
array index is the face index, which is 
a value from 0 to 5. For a cubemap 
array the render target array index is 
computed as: array slice index * 6 + 
face index.
[[viewport_array_ 
index]]
uint
The viewport (and scissor rectangle) 
index value of the primitive.
Attribute
Corresponding Data 
Types
Description
 
2017-9-12   |  Copyright © 2017 Apple Inc. All Rights Reserved.  
Page    of  
72
174

---

[[tile_index]]
 is a value from [0, n), where n is the number of tiles in the render target.  
4.3.4.5  
Fragment Function Output Attributes 
The return type of a fragment function describes the per-fragment output. A fragment function 
can output one or more render-target color values, a depth value, and a coverage mask, which 
must be identified by using the attributes listed in Table 14. If the depth value is not output by 
the fragment function, the depth value generated by the rasterizer is output to the depth 
attachment.  
Table 14 Attributes for Fragment Function Return Types 
The color attachment index 
m
 for fragment output is specified in the same way as it is for 
[[color(m)]]
 for fragment input (see discussion for Table 12). Multiple elements in the 
fragment function return type that use the same color attachment index for blending must be 
declared with the same data type. 
If there is only a single color attachment in a fragment function, then 
[[color(m)]]
 is optional. 
If 
[[color(m)]]
 is not specified, the attachment index is 0. If multiple color attachments are 
specified, 
[[color(m)]] 
must be specified for all color values. See examples of specifying the 
color attachment in sections 4.6 and 4.7. 
If 
index(i)
 is not specified in the attribute, an index of 0 is assumed. If 
index(i)
 is specified, 
the value of 
i
 must be known at compile time. 
Attribute
Corresponding Data 
Types
Description
[[pixel_position_in_tile]] ushort2
 or 
uint2
(x, y) position of the fragment in 
the tile.
[[pixels_per_tile]]
ushort2
 or 
uint2
(width, height) of the tile in 
pixels.
[[tile_index]]
ushort
 or 
uint
1D tile index.
Attribute
Corresponding Data Types
[[color(m)]] 
[[color(m), index(i)]]
floatn
, 
halfn
, 
intn
,  
uintn
, 
shortn
 or 
ushortn
 

m
 is the color attachment index and must be known at 
compile time. The index 
i
 can be used to specify one or 
more colors output by a fragment function for a given 
color attachment and is an input to the blend equation. 
[[depth(depth_argument)]]
float
[[sample_mask]]
uint
 
2017-9-12   |  Copyright © 2017 Apple Inc. All Rights Reserved.  
Page    of  
73
174

---