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GPU --离屏渲染详解
2019-09-15 08:08 评论:0 阅读:458 lvhahaha
ios 渲染 GPU

离屏渲染往往会带来界面卡顿的问题,这里将会讨论 当前屏幕渲染、离屏渲染 以及 CPU 渲染

在 OpenGL 中,GPU 屏幕渲染有以下两种方式:

On-Screen Rendering 即当前屏幕渲染,在用于显示的屏幕缓冲区中进行,不需要额外创建新的缓存,也不需要开启新的上下文,所以性能较好,但是受到缓存大小限制等因素,一些复杂的操作无法完成。

Off-Screen Rendering 即离屏渲染,指的是在 GPU 的当前屏幕缓冲区外开辟新的缓冲区进行操作。

相比于当前屏幕渲染,离屏渲染的代价是很高的,主要体现在如下两个方面:

创建新的缓冲区 上下文切换。离屏渲染的整个过程,需要多次切换上下文环境:先从当前屏幕切换到离屏,等待离屏渲染结束后,将离屏缓冲区的渲染结果显示到到屏幕上,这又需要将上下文环境从离屏切换到当前屏幕。

当设置了以下属性时,会触发离屏渲染:

  1. shouldRasterize(光栅化)
  2. masks(遮罩)
  3. shadows(阴影)
  4. edge antialiasing(抗锯齿)
  5. group opacity(不透明)

为了避免卡顿问题,应当尽可能使用当前屏幕渲染,可以不使用离屏渲染则尽量不用,应当尽量避免使用 layer 的 border、corner、shadow、mask 等技术。必须离屏渲染时,相对简单的视图应该使用 CPU 渲染,相对复杂的视图则使用一般的离屏渲染。

如下是 CPU 渲染和离屏渲染的区别:

由于GPU的浮点运算能力比CPU强,CPU渲染的效率可能不如离屏渲染。但如果仅仅是实现一个简单的效果,直接使用 CPU 渲染的效率又可能比离屏渲染好,毕竟普通的离屏渲染要涉及到缓冲区创建和上下文切换等耗时操作。对一些简单的绘制过程来说,这个过程有可能用CoreGraphics,全部用CPU来完成反而会比GPU做得更好。一个常见的 CPU 渲染的例子是:重写 drawRect 方法,并且使用任何 Core Graphics 的技术进行了绘制操作,就涉及到了 CPU 渲染。整个渲染过程由 CPU 在 App 内同步地完成,渲染得到的bitmap最后再交由GPU用于显示。总之,具体使用 CPU 渲染还是使用 GPU 离屏渲染更多的时候需要进行性能上的具体比较才可以。

一个常见的性能优化的例子就是如何给 UIView/UIImageView 加圆角。

如下是三种加圆角的方式:

  1. 设置 cornerRadius

  2. UIBezierPath

  3. Core Graphics(为 UIView 加圆角)与直接截取图片(为 UIImageView 加圆角)
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