Direct2D API 调用以特定间隔停止

Question

我正在将应用程序的绘图代码从 GDI/GDI+ 迁移到 Direct2D。到目前为止，一切进展顺利——然而，在测试新代码时，我注意到了一些奇怪的性能。我一直在调查的执行流程如下（我已尽力删除不相关的代码）：

创建 D2D 工厂（在创建应用时）

HRESULT hr = S_OK;
hr = D2D1CreateFactory(D2D1_FACTORY_TYPE_MULTI_THREADED, &m_pD2DFactory);
if (hr == S_FALSE) {
   ASSERT(FALSE);
   throw Exception(CExtString(_T("Failed to create Direct2D factory")));
}

OnDraw 回调

HWND hwnd = GetSafeHwnd();
RECT rc;
GetClientRect(&rc);
D2D1_SIZE_U size = D2D1::SizeU(rc.right - rc.left, rc.bottom - rc.top);

// Create a render target if it has been destroyed
if (!m_pRT) {
   D2D1_RENDER_TARGET_PROPERTIES props = D2D1::RenderTargetProperties(
      D2D1_RENDER_TARGET_TYPE_DEFAULT,
      D2D1::PixelFormat(
      DXGI_FORMAT_B8G8R8A8_UNORM,
      D2D1_ALPHA_MODE_IGNORE),
      0,
      0,
      D2D1_RENDER_TARGET_USAGE_NONE,
      D2D1_FEATURE_LEVEL_DEFAULT);
   GetD2DFactory()->CreateHwndRenderTarget(props,
   D2D1::HwndRenderTargetProperties(hwnd, size),
   &m_pRT);
}

m_pRT->Resize(size);
m_pRT->BeginDraw();

// Begin drawing the layers, given the 
// transformation matrix and some geometric information
Draw(m_pRT, matrixD2D, rectClipWorld, rectClipDP);

HRESULT hr = m_pRT->EndDraw();

if (hr == D2DERR_RECREATE_TARGET) {
   SafeRelease(m_pRT);
}

Draw 方法的内容

draw 方法做了很多与这个测试无关的绒毛（因为我已经关闭了所有无关的层），但它最终绘制了一个执行该方法数千次的层：

void DrawStringWithEffects(ID2D1RenderTarget* m_pRT, const CString& text, const D2D1_POINT_2F& point, const COLORREF rgbFore, const COLORREF rgbBack, IDWriteTextFormat* pfont) {
// The text will be vertically centered around point.y, with point.x on the left hand side

// Create a TextLayout for the string
IDWriteTextLayout* textLayout = NULL;
GetDWriteFactory()->CreateTextLayout(text,
   text.GetLength(),
   pfont,
   std::numeric_limits<float>::infinity(),
   std::numeric_limits<float>::infinity(),
   &textLayout);
DWRITE_TEXT_METRICS metrics = {0};
textLayout->GetMetrics(&metrics);
D2D1_RECT_F rect = D2D1::RectF(point.x, point.y - metrics.height/2, point.x + metrics.width, point.y + metrics.height/2);
D2D1_POINT_2F pointDraw = point;
pointDraw.y -= metrics.height/2;


ID2D1SolidColorBrush* brush = NULL;
m_pRT->CreateSolidColorBrush(ColorD2DFromCOLORREF(rgbBack), &brush);

m_pRT->FillRectangle(rect, brush);
// ^^ this is sometimes very slow!

brush->SetColor(ColorD2DFromCOLORREF(rgbFore));
m_pRT->DrawTextLayout(pointDraw, textLayout, brush, D2D1_DRAW_TEXT_OPTIONS_NONE);
// ^^ this is also sometimes very slow!
SafeRelease(&brush);
SafeRelease(&textLayout);

在大多数情况下，Direct2D 调用的执行速度比 GDI+ 等效调用快约 3-4 倍，这很棒（通常为 0.1 毫秒，而约 0.35 毫秒）。但是，出于某种原因，函数调用偶尔会停顿很长一段时间 - 加起来超过 200 毫秒。有问题的调用直接来自 Direct2D API - FillRectangle 和 DrawTextLayout。奇怪的是，每次我运行应用程序时，这些停顿出现在同一个位置 - 第 73 次出现循环，然后是第 218 次，然后是第 290 次等等（差异中有一些模式，在每 ~ 73 次和每~145个周期）。这与它绘制的数据无关（当我告诉它跳过绘制第 73 个周期时，下一个周期只是变成第 73 个并因此停止）。

我认为这可能是 GPU/CPU 通信问题，所以我将渲染目标（我使用的是 HWnd 目标）设置为软件模式（D2D1_RENDER_TARGET_TYPE_SOFTWARE），结果更加奇怪。停顿时间从约 200 毫秒下降到约 20 毫秒（仍然不是很好，但是嘿），但有两个实例停顿超过 2500 毫秒！ （这两个，就像其他的摊位一样，就作为第 n 个 API 调用而言是完全可重现的。

这相当令人沮丧，因为 99% 的循环速度比旧实现快几倍，但（不到）1% 的剩余循环时间异常长。

致所有 Direct2D 专家 - 这种停滞可能是什么类型的问题的征兆？一般来说，什么可能导致我的代码与 D2D 在后台执行的操作之间出现这种脱节？

Answer 1

Direct2D 缓冲绘图命令（大概是为了优化它们）。您不能查看单个绘图命令的性能，您必须查看BeginDraw() 和EndDraw() 之间的总时间。如果您想强制每个绘图命令立即执行，您必须在每个命令之后调用Flush()。不过，这对于性能来说可能是个坏主意。

https://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/dd371768(v=vs.85).aspx

在调用 BeginDraw 之后，渲染目标通常会建立一个 一批渲染命令，但推迟处理这些命令 直到内部缓冲区已满，才会调用 Flush 方法， 或直到调用 EndDraw。