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图像的显示原理

图像的显示原理

作者: BigBossZhu | 来源:发表于2019-08-14 17:29 被阅读0次

    1. 图像的显示原理?
    CPU和GPU都是通过总线连接起来的.在CPU中输出的结果往往是一个位图在经由总线在合适的时机上传给GPU,GPU拿到位图以后会进行图层的渲染和纹理合成,之后会把结果放到帧缓冲区中由视频控制器提取内容显示到显示器上.
    2. CPU干嘛了?GPU干嘛了?
    UIVIew->CALayer->label:hello这个文字位图,drawRect方法绘制.绘制好的位图会经由CoreAnimation框架提交给OpenGL(GPU部分前面是CPU部分)渲染管线进行最终的渲染和纹理合成然后显示到屏幕上面.

    CPU工作: layout(布局,文本计算),display(绘制如drawRect),prepare(图片编解码等),commit(CoreAnimation提交位图)

    GPU渲染管线: 顶点着色,图元装配,光栅化,片段找色,片段处理(这个可不重点了解,光栅化等操作知道就好).

    UI卡顿和掉帧的原因?
    60fps指的是一秒钟会有60帧的画面更新(在人眼看到的是流畅的效果).在规定的16.7ms内在下一帧VSync信号到来之前没有完成当前帧的CUPheavalGPU的画面合成.就会产生卡顿和掉帧.

    怎么解决,优化方案比如基于tableView或者SCrollView卡顿?

        1. 对象的创建,调整,销毁在子线程中进行.
        2. 预排版(比如对UI的预排版,本文计算,等操作)在子线程中进行.
        3. 预渲染(文本的异步绘制,图片编解码等)
    
    GPU:
        1. 纹理渲染(假如触发离屏渲染(耗时操作如图片控件的圆角,maskTOBounds操作)).尽量避免离屏渲染.
        2. 视图混合(视图复杂).减轻视图的复杂程度.也可以一定程度减轻GPU压力.或者CPU异步绘制提交给GPU就是层级很少的视图.
    

    UIView绘制原理.为什么我们调用UIView的setNeedsDisplay不会立即发生对应视图的绘制工作.
    [UIView setNeedsDisplay]方法会调用[View.layer setNeedsDisplay]方法,此时只是标记.会在当前RunLoop将要结束的时候才会调用[CALyer display]方法进入绘制流程.绘制流程有两种情况首先会判断CALyer.delegate是否响应displayLayer方法,如果代理不响应就会进入系统的绘制流程如果响应系统就为我们提供了异步绘制的入口.重点是当前RunLoop将要结束的时候

    系统的绘制流程是怎样的?
    CALayer内部会创建backing store(CGContextRef)然后会判断layer是否有delegate如果没有代理会调用drawInContext.如果有会调用代理方法[layer.delegate drawLayerInContext],都是发生在系统内部的,然后给与我们回调方法drawRect(默认什么都不做),作用是在系统绘制的基础之上做一些自定义绘制.最终CALayer上传backing store(位图)到GPU.

    异步绘制?是否知道异步绘制我们又应该怎样进行异步绘制?在子线程中进行位图的绘制.
    1. layer.delegate实现了displayLayer方法.
    2. 需要代理负责生成对应的bitmap(位图),子线程进行
    3. 设置该bitmap作为layer.contents属性的值,回到主线程设置

    什么是离屏渲染?在屏渲染(GPU),何时回触发?

        在屏渲染:指的是GPU的渲染操作是在当前用于现实的屏幕缓冲区中进行的
        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.
    通俗说法:当我们指定了视图的某些属性,标记为他在预合成之前不能用于显示就会触发离屏渲染.
    何时会触发:
        1. 圆角属性两个都需要设置,尽量不直接使用设置,使用贝塞尔曲线绘制圆角
        2. 图层蒙版.
        3. 阴影.使用ShadowPath来替代shadowOffset等属性的设置
        4. 光栅化.shouldRasterize
    为什么要避免?
        增加了GPU的工作量可能会导致CPU+GPU耗时超过16.7ms.导致UI卡顿和掉帧.
    
    

    卡顿检测:

    添加Observer到主线程runloop中通过监听runloop状态切换的耗时来达到监控卡顿的目的
    通过这个第三方库检测

    LXDAppFluecyMonitor
    

    https://github.com/UIControl/LXDAppFluecyMonitor

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