如何有效地拥有与 WPF 控件像素 1:1 匹配的 WriteableBitmap？答案

【问题标题】：howto efficiently have a WritableBitmap which matches a WPF control pixels 1:1?如何有效地拥有与 WPF 控件像素 1:1 匹配的 WriteableBitmap？
【发布时间】：2017-06-07 19:02:51
【问题描述】：

我正在使用 WritableBitmap 在 WPF 中快速绘制二维图形。

问题是，我的 WritableBitmap 与 Image 控件的像素大小不匹配 1:1。当我尝试根据 Image 控件的大小更改事件制作新的 WritableBitmap 时，性能很糟糕。

如何使用 WritableBitmap 以 1:1 呈现 WPF 控件的像素？

您可以看到my code on github 的 WPF 和 Windows.Forms 版本。

该应用程序是一个名为 SoundLevelMonitor 的小型迷你应用程序，它监控应用程序的音频电平并绘制带有图例的连续移动图形。下面是 Windows.Forms 版本的屏幕截图。 WPF 版本基本相同，只是图像是固定大小并拉伸以适合窗口。

在开始使用 WritableBitmap 之前，我尝试使用 UIElement，但绘图性能很糟糕。一个问题是触发重绘需要InvalidateVisual()，这会导致重新布局缓慢。另一个问题是使用 DrawingContext 绘制文本非常慢。

所以我找到了这个suggestion to write to WriteableBitmap using GDI，它实际上运行良好，而且速度非常快。（WPF 版本感觉比 windows 窗体版本响应更快！）

但是，WriteableBitmap 是一个固定大小的后备存储，WPF 正在按比例放大以适应 Image 控件。我希望 WriteableBitmap 成为控件的 1:1 像素后备存储，即使在调整控件大小时也是如此。

我尝试同时使用OnRender 和LayoutUpdated 来触发创建一个新的大小匹配的WriteableBitmap，但它们都非常慢。可能是因为设置 Image.Source 会触发重新布局。

有什么想法吗？

【问题讨论】：

标签： c# wpf writablebitmap

【解决方案1】：

我最大的发现是我不需要使用位图来获得我想要的结果。我可以创建一个DrawingGroup 作为后备存储，在 OnRender 期间将其绘制到绘图上下文中，然后在以后随时更新它。

DrawingGroup backingStore = new DrawingGroup();

protected override void OnRender(DrawingContext drawingContext) {      
    base.OnRender(drawingContext);            

    Render(); // put content into our backingStore
    drawingContext.DrawDrawing(backingStore);
}

// I can call this anytime, and it'll update my visual drawing
// without ever triggering layout or OnRender()
private void Render() {            
    var drawingContext = backingStore.Open();
    Render(drawingContext);
    drawingContext.Close();            
}

我还了解到 StreamGeometry 和 Freeze() 的速度明显快于其他绘图方法，因为它针对无动画进行了优化。

与我的位图尝试有关——当图像控件大小更改时收到通知的正确方法是监听SizeChanged，它仅在控件更改大小时触发。在这个事件处理程序中，我必须创建一个大小为Image.RenderSize 的新WriteableBitmap 并将其分配给Image.Source。

此外，在 Image Control 实例化中，我必须将其设置为 Stretch="Fill" 以使其完全填充包含框，而不是保持图像的纵横比。

每次控制内容更新时都会触发LayoutUpdated，这就是导致我原来的性能问题的原因。

我还发现我可以使用RenderTargetBitmap 而不是WriteableBitmap，然后我可以向它发出 WPF 绘图命令，而不是使用 GDI 图形上下文。

..我可以捕捉到CompositionTarget.Rendering 事件，让它在每一帧都被重绘。

【讨论】：