通过分析 WPF 的渲染脏区优化渲染性能

本文介绍通过发现渲染脏区来提高渲染性能。


脏区 Dirty Region

在计算机图形渲染中,可以每一帧绘制全部的画面,但这样对计算机的性能要求非常高。

脏区(Dirty Region)的引入便是为了降低渲染对计算机性能的要求。每一帧绘制的时候,仅仅绘制改变的部分,在软件中可以节省大量的渲染资源。而每一帧渲染时,改变了需要重绘的部分就是脏区。

以下是我的一款 WPF 程序 Walterlv.CloudKeyboard 随着交互的进行不断需要重绘的脏区。

较多的脏区

可以看到,脏区几乎涉及到整个界面,而且刷新非常频繁。这显然对渲染性能而言是不利的。

当然这个程序很小,就算一直全部重新渲染性能也是可以接受的。不过当程序中存在比较复杂的部分,如大量的 Geometry 以及 3D 图形的时候,重新渲染这一部分将带来严重的性能问题。

WPF 性能套件

先下载 WPF 性能套件:

脏区监视

启动 WPF Performance Suite,选择工具 Perforator,然后在 Action 菜单中启动一个待分析的 WPF 进程。虽然工具很久没有更新,但依然可以支持基于 .NET Core 3 版本的 WPF 程序。

启动一个进程

当程序运行起来后,可以看到 WPF 程序的各种性能数据图表。

WPF 性能收集工具

现在将 Show dirty-region update overlay 选项打勾即可看到本文一开始的脏区叠加层的显示。

与脏区有关的选项有三个:

优化脏区重绘

一开始的程序中,因为我使用了模拟 UWP 的高光效果,导致大量的控件在重绘高光部分,这是导致每一帧都在重新渲染的罪魁祸首。

于是我将高光渲染关闭,脏区的重新渲染将仅仅几种在控件样式改变的时候(例如焦点改变):

稍微正常一点的脏区

光照效果可以参见我的另一篇博客:


参考资料

blog bulletin

本文会经常更新,请阅读原文: https://blog.walterlv.com/post/wpf-rendering-dirty-region.html ,以避免陈旧错误知识的误导,同时有更好的阅读体验。

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