第二十一篇：离屏渲染

我们经常用的UIKit框架就是继承与CoreAnimation，CoreGraphics框架。这两个框架又依赖于OpenGL ES。CoreImage是处理图像之前的一些操作。

WechatIMG2363.jpeg WechatIMG2364.jpeg

下面这张图是核心：
通过视频控制器去frameBuffer也就是帧缓存里读取，就是通过下面的电子枪帧扫描读取。当扫描一圈后，也就是回到初始位置的时候，就会形成一个Vsync垂直信号。

WechatIMG2365.jpeg WechatIMG2366.jpeg

离屏渲染的定义：

如果要在显示屏上显示内容，我们至少需要一块与屏幕像素数据量一样大
的frame buffer（帧缓冲区），作为像素数据存储区域，然后由显示控制器把帧缓存区的数据显示到屏幕上。如果有时因为面临一些限制，一些原因，比如说阴影，遮罩mask等，GPU无法把渲染结果直接写入frame buffer，而是先暂把中间的一个临时状态存在另外的内存区域，之后再写入frame buffer，那么这个过程被称之为离屏渲染。

UIview是基于CALayer的，CALayer其有三个部分，分别是backgroundColor，contents，borderWidthborderColor。其中clip to bounds属性就是设置修改contents的。

image.png image.png

下面就是离屏渲染的过程，当要显示最后面一幅画时候，GPU在绘制时候数据时候，会先绘制个山，然后会绘制个草地，然后再绘制个树，然后会开辟了单独空间进行合成，这个空间也就是framebuffer。离屏渲染就是由于硬件的瓶颈限制导致的。

WechatIMG2379.jpeg

触发离屏渲染操作

光栅化一定会触发离屏渲染：

光栅化是一个缓存机制，开启的话就会以bitmap位图的形式保存起来，下次再使用的话就会从缓存中拿取进行渲染，可以减少CPU计算，其只能缓存100ms，所以很少用，其会触发离屏渲染。

• (void)ShouldRasterize {
  self.lgImageView.layer.shouldRasterize = NO;
  }

遮罩mask一定会触发离屏渲染：

当添加遮罩，这个遮罩会放到CALayer的上层，这个就一定会导致离屏渲染。

• (void)Mask {

  //添加到layer的上层
  CALayer *layer = [CALayer layer];
  layer.frame = CGRectMake(30, 30, self.lgImageView.bounds.size.width, self.lgImageView.bounds.size.height);
  layer.backgroundColor = [UIColor redColor].CGColor;
  self.lgImageView.layer.mask = layer;
  }

阴影一定会触发离屏渲染：

阴影是添加到layer的下层，层级就会比较复杂，就会触发离屏渲染。

• (void)Shadows {

  //添加到layer的下层
  self.lgImageView.layer.shadowColor = [UIColor redColor].CGColor;
  self.lgImageView.layer.shadowOffset = CGSizeMake(20, 20);
  self.lgImageView.layer.shadowOpacity = 0.2;
  self.lgImageView.layer.shadowRadius = 5;
  self.lgImageView.layer.masksToBounds = NO;
  }

上面的阴影是可以优化的，我们可以提前指定阴影的路径，通过UIBezierPath曲线途径这样就不会触发离屏渲染了。

//阴影优化

• (void)Shadows2 {
  self.lgImageView.layer.shadowColor = [UIColor redColor].CGColor;
  self.lgImageView.layer.shadowOpacity = 0.2;
  self.lgImageView.layer.shadowRadius = 5;
  self.lgImageView.layer.masksToBounds = NO;

  //提前指定阴影的路径
  [self.lgImageView.layer setShadowPath:[UIBezierPath bezierPathWithRect:CGRectMake(0, 0, self.lgImageView.bounds.size.width + 20, self.lgImageView.bounds.size.height + 20)].CGPath];
  }

抗锯齿在满足一定条件会触发离屏渲染。如果在设置属性时候，如果选择的模式为fit就会触发离屏渲染。选择的是fill就不会触发离屏渲染，是因为这样就不会有抗锯齿了，也就不会触发离屏渲染。

抗锯齿计算量也很大，对性能有要求

• (void) EdgeAnntialiasing {
  CGFloat angle = M_PI / 60.0;
  [self.lgImageView.layer setTransform:CATransform3DRotate(self.lgImageView.layer.transform, angle, 0.0, 0.0, 1.0)];
  self.lgImageView.layer.allowsEdgeAntialiasing = YES;
  }

不透明不一定会触发离屏渲染（需要看起是否有子视图）。

allowsGroupOpacity 这个是设置了视图的子视图在透明度上是否和俯视图一致，可以看标注1，如果没有标注1这块是不会触发离屏渲染的。

• (void)lgAllowsGroupOpacity {

  //标注1
  UIView *view = [[UIView alloc] initWithFrame:CGRectMake(0, 0, 20, 20)];
  view.backgroundColor = [UIColor greenColor];
  view.alpha = 0.8;
  [self.lgImageView addSubview:view];
  //标注1

  self.lgImageView.alpha = 1;
  //allowsGroupOpacity 设置视图的子视图在透明度上是否和俯视图一致
  self.lgImageView.layer.allowsGroupOpacity = YES;
  }

当view上还有其它subview时
view 上子视图的 alpha 在 0 ~ 1 之间
view.layer.allowsGroupOpcity = Yes
具体原因在于重叠部分的图像需要两个view的图像合成来计算，因此只有满足上述三个条件时，才会触发。

圆角不一定会触发离屏渲染（label就不会触发离屏渲染，其他控件就会触发）。这个是因为lable我们在设置backgroundColor 颜色时候，其实是设置contents的颜色。

• (void)lgRadius {

  //uilabel 设置圆角
  self.lgImageView.backgroundColor = [UIColor redColor];
  [self lgBezier];
  // self.lgImageView.layer.backgroundColor = [UIColor greenColor].CGColor;

  //contents + backgroundColor\border
  // self.lgImageView.layer.cornerRadius = 40;
  //
  //// self.lgLabel.backgroundColor = [UIColor redColor];
  // self.lgLabel.layer.backgroundColor = [UIColor greenColor].CGColor;
  // self.lgLabel.layer.cornerRadius = 10;
  }

在开发中尽量避免离屏渲染，因为会导致丢帧（卡顿），和消耗内存（因为其需要单独分配一个空间出来存framebuffer）。

drawRect方法讲解（一种特殊的离屏渲染）：

使用drawRect方法会再开辟一块画布， 是在开辟的画布上画，在开发中尽量少重写drawRect方法。这个会增大内存消耗，这个被称为一种特殊的离屏渲染。操作drawRect后生成一个backing store，这个是村bitmap的，同时 会操作CoreGraphics框架，在CoreGraphics框架上操作这个是直接在CPU处理的。