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ios - 在 Retina 显示器上带有 drawRect/更新图像性能问题的 UIView

coder 2023-09-29 原文

问题简而言之:

看起来像 drawRect本身(甚至是空的)会导致严重的性能瓶颈，具体取决于设备的分辨率 - 屏幕越大，情况越糟。
有没有办法加快 View 内容的重绘？

更多详情:

我正在 iOS 上创建一个小型绘图应用程序 - 用户将手指移到显示器上以画一条线。

这背后的想法很简单 - 当用户移动他的手指时 touchesMoved将更改累积到屏幕外缓冲区图像中并使 View 无效以将屏幕外缓冲区与 View 的内容合并。

简单的代码片段可能如下所示:

@interface CanvasView : UIView
...
end;


@implementation CanvasView{
    UIImage *canvasContentImage;
    UIImage *bufferImage
    CGContextRef drawingContext;
}

- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event{
    // prepare drawing to start
    UIGraphicsBeginImageContext(canvasSize);
    drawingContext = UIGraphicsGetCurrentContext();
    ...

}

-(void)touchesMoved:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event{
    // draw to bufferImage
    CGContextMoveToPoint(drawingContext, prevPoint.x, prevPoint.y);
    CGContextAddLineToPoint(drawingContext, point.x, point.y);
    CGContextStrokePath(drawingContext);
    ...
    [self setNeedDisplay];
}

-(void) touchesEnded:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event{
    //finish drawing
    UIGraphicsEndImageContext();
    //merge canvasContentImage with bufferImage
    ...
}

-(void)drawRect:(CGRect)rect{
    // draw bufferImage - merge it with current view's content

    CGContextRef context = UIGraphicsGetCurrentContext();
    CGContextDrawImage(context, self.bounds, canvasContentImage.CGImage);
    CGContextDrawImage(context, imageRect, bufferImage.CGImage);
    ...

}

我还实现了一个小的帮助类来计算 fps 率。

因此，上述方法在产生近 60fps 的非视网膜屏幕上效果很好。然而，fps 速率在视网膜屏幕上急剧下降。例如在 iPad Retina 上它大约是 15-20 fps，这太慢了。

我认为的第一个明显原因是 setNeedsDisplay导致重绘全屏，这是一个很大的资源浪费。所以我搬到了setNeedsDisplayInRect仅更新脏区域。令人惊讶的是，它没有改变任何关于性能的东西(至少根据测量和视觉没有什么值得注意的)。

所以我开始尝试不同的方法来找出瓶颈。当我注释掉所有绘图逻辑时，fps 速率仍保持在 15-20 - 看起来问题出在绘图逻辑之外。
最后当我完全注释掉 drawRect方法 fps 上升到 60。并不是说我只删除了实现，甚至删除了一个声明。不确定我的术语，所以这是结果:
//    -(void)drawRect:(CGRect)rect{
//        // draw bufferImage - merge it with current view's content
//        ...
//    }

当我将所有绘图代码从 drawRect 移走时，更有趣的是什么？方法 touchMoved方法它不会影响性能，但是与 drawRect 的版本相比，仍然保留相同数量的绘图/处理逻辑。方法 - 即使每次更新整个 View 仍然给我 60fps。
一个问题是，如果没有 drawRect，我就无法想象这种变化。

所以我来到了预先生成的 drawRect方法警告:

"Only override drawRect: if you perform custom drawing. An empty implementation adversely affects performance during animation."



我的猜测是系统每次自定义时都会创建和销毁图形上下文 drawRect被触发导致“对性能产生不利影响”

所以问题是:
  • 有什么办法可以加速drawRect调用，例如使系统在 drawRect 的调用之间重用资源或者其他的东西？
  • 如果这是一个死胡同，还有哪些其他方法可以更新 View 的内容？迁移到 OpenGL 目前不是一个选项，因为已经实现了很多代码/逻辑，并且需要付出很多努力来移植它。

    • 我很乐意提供所需的任何其他信息。
    并提前感谢您的任何建议!

    编辑:

    经过更多的调查和实验，我开始使用 UIImageView 和它的图像属性来动态更新 View 的内容。它带来了小的性能改进(绘图在 19-22 fps 时更稳定)。然而，它离目标 50-60fps 还很远。
    我注意到的一个想法是，只更新屏幕外缓冲区图像的脏部分确实很有意义 - 在不强制 View 内容更新的情况下，重绘屏幕外缓冲区的纯逻辑提供大约 60 fps。
    但是，一旦我尝试将更新后的图像附加到 UIImageView.image 属性以更新其内容，fps 就会下降到提到的 19-22。这是合理的，因为分配属性会强制整个图像在 View 侧重新绘制。

    所以问题仍然存在 - 有没有办法只更新 View (UIImageView)显示内容的指定部分？

    最佳答案

    花了几天后，我得出了意想不到的(至少对我自己而言)结果。
    我能够在 Retina iPad 上达到 30fps，这是目前可以接受的结果。

    对我有用的技巧是:

  • 子类 UIImageView
  • 使用 UIImageView.image更新内容的属性 - 与使用 setNeedsDisplay 的普通 UIView 相比，它提供了更好的结果/setNeedsDisplayInRect方法。
  • 使用 [self performSelector:@selector(setImage:) withObject:img afterDelay:0];而不仅仅是 UIImageView.image = img将更新的图像设置为 UIImageView。

    • 最后一点现在对我来说是一种咒语，但它提供了最低限度的必要帧速率(即使原始图像在每一帧都完全重绘，而不仅仅是脏区域)。

    我的猜测是，在我的情况下，为什么 performSelector 有助于获得 fps 以更新 View 是调度 setImage on view 的队列优化了可能在触摸事件处理期间发生的内部空闲。
    这只是我的猜测，如果有人可以提供相关解释，我很乐意将其发布在这里或接受该答案。

    关于ios - 在 Retina 显示器上带有 drawRect/更新图像性能问题的 UIView，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/25900355/

    drawRectRetinacodebriosperformanceuiimageviewcore-graphicsretina-display

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