像素阵列过于 CPU 密集型答案

【问题标题】：Pixels Array Too CPU Intensive像素阵列过于 CPU 密集型
【发布时间】：2013-02-11 23:26:54
【问题描述】：

我从事 Java 2D 游戏已经有一段时间了。它是一个带有像素（整数）数组的光栅图形系统。

private BufferedImage image = new BufferedImage(WIDTH, HEIGHT, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
private int[] pixels = ((DataBufferInt) image.getRaster().getDataBuffer()).getData();

然后我分别创建一个整数数组，使用屏幕对象（从外部图像文件，如 .png 渲染）对其进行操作，然后将该数组复制到我的主数组中，该数组投影在屏幕上。我发现在迭代中使用数组复制方法没有性能差异（并且真的没想到）。无论如何，图形渲染良好，游戏进展顺利。

但是，我发现这非常占用 CPU。我的活动监视器说应用程序正在使用超过 100% 的 CPU。这显然是因为我每次更新（每秒 60 次）都遍历一个像素数组（76k 整数）。

我选择这种技术是出于教育目的。这是一个个人项目，我只是想深入了解 Java 图形。我绝不会嫁给这种渲染技术。

我的问题分为三个相关的部分...

显然有更好的方法来做到这一点。哪些库/框架会做得更好？
这些库本质上会不会做同样的事情（循环遍历像素），只是以更有效的方式？
有没有一种方法可以在不使用外部工具的情况下优化这项技术，还是不值得？

【问题讨论】：

你考虑过使用 OpenGL 吗？如果你想做一些像素方面的事情，你可以渲染成一个纹理，但这只会做一次，你可以在每隔一帧重用这个纹理。
我对 OpenGL 没有任何经验，主要是因为我的印象是它与我的系统配合得不太好（二维和从外部图像文件渲染）。我将研究 OpenGL 纹理。
嗯，这实际上取决于您如何处理图像加载，但是一旦将其放入类似 RGB 的数组中，您就可以在纹理上使用它。您也可以使用基于 OpenGL 构建的众多库之一，这些库能够自行加载图像。

标签： java graphics 2d game-engine raster

【解决方案1】：

OpenGL 最常与 3D 图形应用程序相关联，但它也可用于 2D 应用程序。使用正交投影和带纹理的四边形来代替精灵和背景图像，您可以构建完全没有 3D 元素的游戏的图形和界面，尽管事实上绘图是在某种意义上完成的3D。

我没有在 Java 中使用 OpenGL 的经验。但是，我知道可以使用 LWJGL 库和可能的其他库。如果您想大幅提高图形性能，您应该检查一下。

要回答您的第二个问题，此应用程序中的 OpenGL 实际上与您的方法非常不同，它使用与在 3D 中绘制纹理多边形相同的技术，而不是将简单的块图像传输到帧缓冲区中，尽管像素数据可以访问和操作。

这是一个使用 OpenGL 和 C 的 2D 图形示例，来自一个我从未完成的游戏项目，但仍然可以作为我正在谈论的内容的一个很好的视觉示例。在这种情况下，我没有使用正交投影，而是使用透视矩阵通过在 3D 空间中绘制不同深度的各个层来获得视差效果。

【讨论】：