WPF 渲染太慢

Question

我在尝试使用 WPF 渲染多条折线时遇到了一个奇怪的问题（64 条折线，每个折线在 2300x1024 画布上大约 400-500 个顶点）。折线每 50 毫秒更新一次。

由于某种原因，我的应用程序 UI 变得非常缓慢，几乎对用户输入没有响应。

我正在使用以下类以避免在显示点集合时更新它：

class DoubleBufferPlot
    {
        /// <summary>
        /// Double-buffered point collection
        /// </summary>
        private readonly PointCollection[] mLineBuffer =
        {
            new PointCollection(),
            new PointCollection()
        };

        private int mWorkingBuffer; //index of the workign buffer (buffer being modified)

        #region Properties

        //Polyline displayed
        public Polyline Display { get; private set; }

        /// <summary>
        /// index operator to access points
        /// </summary>
        /// <param name="aIndex">index</param>
        /// <returns>Point at aIndex</returns>
        public Point this[int aIndex]
        {
            get { return mLineBuffer[mWorkingBuffer][aIndex]; }
            set { mLineBuffer[mWorkingBuffer][aIndex] = value; }
        }

        /// <summary>
        /// Number of points in the working buffer
        /// </summary>
        public int WorkingPointCount
        {
            get { return mLineBuffer[mWorkingBuffer].Count; }

            set
            {
                SetCollectionSize(mLineBuffer[mWorkingBuffer], value);
            }
        }
        #endregion

        public DoubleBufferPlot(int numPoints = 0)
        {
            Display = new Polyline {Points = mLineBuffer[1]};

            if (numPoints > 0)
            {
                SetCollectionSize(mLineBuffer[0], numPoints);
                SetCollectionSize(mLineBuffer[1], numPoints);
            }
        }

        /// <summary>
        /// Swap working and display buffer
        /// </summary>
        public void Swap()
        {
            Display.Points = mLineBuffer[mWorkingBuffer];  //display workign buffer

            mWorkingBuffer = (mWorkingBuffer + 1) & 1; //swap

            //adjust buffer size if needed
            if (Display.Points.Count != mLineBuffer[mWorkingBuffer].Count)
            {
                SetCollectionSize(mLineBuffer[mWorkingBuffer], Display.Points.Count);
            }
        }

        private static void SetCollectionSize(IList<Point> collection, int newSize)
        {
            while (collection.Count > newSize)
            {
                collection.RemoveAt(collection.Count - 1);
            }

            while (collection.Count < newSize)
            {
                collection.Add(new Point());
            }
        }
    }

我在屏幕外更新工作缓冲区，然后调用 Swap() 使其显示。所有 64 条折线 (DoubleBufferPlot.Display) 作为子项添加到 Canvas。

我使用 Visual Studio 并发分析器工具查看发生了什么，发现每次更新后主线程花费 46 毫秒执行一些与 WPF 相关的任务：System.Widnows.ContextLayoutManager.UpdateLayout() 和 System.Windows.Media.MediaContex 。使成为（）。

我还发现有另一个线程在运行几乎不间断的渲染 wpfgfx_v0400.dll!CPartitionThread::ThreadMain ... wpfgfx_v0400.dll!CDrawingContext::Render ... 等等

我阅读了许多关于 WPF 的文章，其中包括：Can WPF render a line path with 300,000 points on it in a performance-sensitive environment? 还有这篇文章http://msdn.microsoft.com/en-us/magazine/dd483292.aspx。

我（或者我的公司）试图避免使用 DrawingVisual，因为项目的其余部分使用 WPF 形状 API。

知道为什么这么慢吗？我什至尝试禁用抗锯齿 (RenderOptions.SetEdgeMode(mCanvas, EdgeMode.Aliased))，但没有太大帮助。

为什么布局更新需要这么长时间。有谁是 WPF 内部的专家？

非常感谢。

Answer 1

在尝试了包括 DrawingVisual 在内的不同方法后，似乎用这么多顶点绘制折线效率太低了。

我最终实现了仅在每个像素有 1 个或更少顶点时才绘制折线的方法。否则我手动渲染到 WriteableBitmap 对象。这令人惊讶地效率更高。

Answer 2

我发现绘制频繁更新的几何图形的最快方法是创建一个DrawingGroup“backingStore”，在OnRender() 期间输出该备份存储，然后在我的数据需要更新时使用@更新该备份存储987654323@。 （见下面的代码）

在我的测试中，这比使用WriteableBitmap 或RenderTargetBitmap 更有效。

如果您的 UI 变得无响应，您如何每 50 毫秒触发一次重绘？是否有可能某些重绘时间超过 50 毫秒并使用重绘消息备份消息泵？避免这种情况的一种方法是在重绘循环期间关闭重绘计时器（或使其成为一次性计时器），并仅在最后启用它。另一种方法是在 CompositionTarget.Rendering 事件期间进行重绘，这发生在 WPF 重绘之前。

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();            
}