面试中是否遇到过这样的问题,了解离屏渲染吗?什么时候会触发离屏渲染?
我们都会答出:当绘制圆角(cornerRadius)、遮罩(mask)、透明度(alpha)、阴影(shadow)等时候回触发离屏渲染。
当面试官再深一点,进一步问出:
- 是不是设置cornerRadius,alpha等时一定会触发离屏渲染?
- 具体哪一步触发的离屏渲染?为什么?
然后就不太能回答了吧。Follow Me!我们一起看看。
1. 什么是离屏渲染。
OutOffScreen Rendering意为离屏渲染,指的是GPU在当前屏幕缓冲区以外新开辟一个缓冲区进行渲染操作。
2. 离屏渲染出现的原因是什么呢?
一个控件的正常渲染流程是
-
过程:CPU 计算 -> GPU进行渲染->双帧缓存区里(显存)->视频控制器->读取帧缓存区信息(位图)-> 数模转化(数字信号->模拟信号)->显示(逐行扫描)。
简化后:
APP -> DataBuffer -> ImageBuffer -> FrameBuffer -> Render
截屏2020-07-07 下午10.36.41.png
当sublayer 绘制到屏幕上之后,就会将sublayer 从帧缓冲区中移除,从而节省空间。 截屏2020-07-07 下午10.39.24.png
而离屏渲染的流程是
APP-> OutOffScreen Buffer ->合成->FrameBuffer->Render
那么为什么出现离屏渲染。
按照油画算法:按次序输出到frame buffer,后一层覆盖前一层,就能得到最终的显示结果。
然而有些场景并没有那么简单。作为“画家”的GPU虽然可以一层一层往画布上进行输出,但是无法在某一层渲染完成之后,再回过头来擦除/改变其中的某个部分——因为在这一层之前的若干层layer像素数据,已经在渲染中被永久覆盖了。这就意味着,对于每一层layer,要么能找到一种通过单次遍历就能完成渲染的算法,要么就不得不另开一块内存,借助这个临时中转区域来完成一些更复杂的、多次的修改/剪裁操作,即offscreenBuffer 离屏缓存区。
以圆角为例:
当我们设置:view.layer.coner = 3.0f
,即控件的圆角大于0。通过debug中color-offscreenbuffer可以看到,此时是不会触发离屏渲染的。
这时我们意识到是不是离屏渲染的原因是btn.layer.masksToBounds = YES
。
接着分析,当一个button不包含图片时,切圆角/阴影,并使用
btn.layer.coner = 3.0f
btn.layer.masksToBounds = YES
我们看看触发离屏渲染了吗,答案是此时不会触发离屏渲染!!
如果我们在此基础上,给btn加个图片,即btn.image = [uiimage imageName:@".png"];
此时会触发离屏渲染。
那究竟是什么原因导致离屏渲染的呢?
原来当btn包含多个layer
的时候,我们再对其切圆角或者设置shadow,在渲染过程中,遵循油画算法
,会将多个layer分别依次
进行圆角,然后储存到 offscreenBuffer,直到将所有的layer进行圆角化后,再进行合成,经过frameBuffer(帧缓存区),再进行Render。所以会触发离屏渲染。
3. 真正触发离屏渲染
-
常见离屏渲染的几种情况
截屏2020-07-07 下午10.34.25.png
如图,控件的层分为backgroundColor -- content -- border三个部分。
- 背景色、边框、背景色+边框,再加上圆角+裁剪,根据文档说明,因为 contents = nil 没有需要裁剪处理的内容,所以masksToBounds设置为YES或者NO都没有影响。
- 一旦我们 为contents设置了内容 ,无论是图片、绘制内容、有图像信息的子视图等,再加上圆角+裁剪,就会触发离屏渲染。
4.怎么避免离屏渲染。
ios 9以后的优化,我们只设置contents或者UIImageView的image,并加上圆角+裁剪,是不会产生离屏渲染的。但如果加上了背景色、边框或其他有图像内容的图层,还是会产生离屏渲染。
所以:
当我们使用UIButton 并为其设置image的时候,这时相当于为button设置了一个imageView的子view。此时she zhi
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
self.view.backgroundColor = [UIColor whiteColor];
// 创建一个button视图
UIButton *button = [[UIButton alloc] initWithFrame:CGRectMake(0, 0, 200.0, 200.0)];
//设置图片
[button setImage:[UIImage imageNamed:@"pkq"] forState:UIControlStateNormal];
button.center = self.view.center;
[self.view addSubview:button];
}
此时为button设置圆角
button.layer.cornerRadius = 100.0;
// 设置裁剪
button.clipsToBounds = YES;
一定会触发离屏渲染。
- 优化:
如果改为UIButton中的UIImageView添加圆角和裁剪,则不会触发离屏渲染。
// 设置圆角
button.imageView.layer.cornerRadius = 100.0;
// 设置裁剪
button.imageView.clipsToBounds = YES;
另外,如果可以的化可以让UI切图为圆角,就没必要对控件圆角化处理。
结论:包含多个layer
的时候,我们再对其切圆角或者设置shadow,在渲染过程中,遵循油画算法
,会将多个layer分别依次
进行圆角,然后储存到 offscreenBuffer,直到将所有的layer进行圆角化后,再进行合成,经过frameBuffer(帧缓存区),再进行Render。所以会触发离屏渲染。
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关于iOS离屏渲染的深入研究
iOS圆角的离屏渲染,你真的弄明白了吗
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