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ios 的离屏渲染

在进行iOS的应用开发过程中,有时会出现卡顿的问题,虽然iOS的设备性能越来越高,但是卡顿的为题偶尔还是会出现,而离屏渲染是造成卡顿的主要原因之一。因此,本文主要分析一下离屏渲染产生的原因及避免的方法(本文摘抄自博客园:飞鱼湾的文章)

UIView和CALayer的关系

UIView继承自UIResponder,可以处理系统传递过来的各类事件,如UIApplication,UIViewController,UIView以及所有从UIVIew派生出来的UIKit类,每个UIVIew内部都有一个CALayer提供内容的绘制和显示,并且作为内部RootLayer的代理视图

CALayer继承自NSObject,负责显示UIVIew提供的内容contents,CALayer有三个视觉元素:背景色,内容和边框,其中,内容的本质是一个CGImage。

ios 的离屏渲染,第1张
图一

界面渲染过程

Runloop有一个60fps的回调,即每16.7ms绘制一次屏幕,所以view的绘制必须在这个时间内完成,view的绘制是CPU的工作,然后把绘制的内容交给GPU去渲染,包括多个view的拼接,纹理的渲染等等,最后显示在屏幕上,但是,如果无法在16.7ms内完成绘制,就会出现丢帧的情况,一般时候,如果帧率保持在30fps以上,界面卡顿就不明显,那么就需要在33.4秒内完成view的绘制,低于这个帧率,就会产生卡顿的效果,造成影响

渲染过程如下

  • UIView的layer层有一个content,指向一块缓存,即backing store
  • UIVIew会知识,会调用drawRect方法,通过context上下文将数据写入backing store
  • 在backing store写完后,通过render server 交给GPU去渲染,将缓冲区backing store中的bitmap显示在屏幕上
    ios 的离屏渲染,第2张
    图二

离屏渲染

在使用圆角,阴影和遮罩等视图功能的时候,图层属性的混合体被指定为在未合成之前不能直接在屏幕中绘制,所以需要在屏幕的上下文中渲染,即离屏渲染.

离屏渲染卡顿的原因

离屏渲染之所以特别消耗性能,是因为要创建一个屏幕外的缓冲区,然后从当前屏缓冲区切换到屏幕外的缓冲区,然后在完成渲染;其中,创建缓冲区和切换上下文最小号性能,而绘制其实不是性能损耗的主要原因

以下属性会触发离屏渲染

  • shouldRasterize(光栅化)
  • masks(遮罩)
  • shadows(阴影)
  • edge antialiasing(抗锯齿)
  • group opacity(不透明)
  • 复杂形状设置圆角
  • 渐变

离屏渲染类型

CPU 计算好显示内容提交到GPU,GPU渲染完成后将渲染结果放入到帧缓冲区没随后视频控制器会按照VSync新号装读取帧缓冲区的视频,经过可能的数据转换传递给显示器显示

屏幕渲染有如下三种

GPU中的屏幕渲染

  1. ON-screen rendering
    当前屏幕渲染,指的是GPU的渲染操作是在当前用于显示的屏幕缓冲区进行
  2. off-screen rendering
    离屏渲染,指的是GPU在当前屏幕缓冲区意外新开辟一个缓冲区进行渲染操作
  3. CPU中的离屏渲染(特殊离屏渲染,即不在GPu中渲染)
    如果我们重写了drawrect方法,并且使用任何core graphics的技术进行绘制操作,就涉及到了CPU的渲染
    **
    coreGraphic通常是线程安全的,可以进行异步绘制,显示的时候再放回到主线程
    **

切圆角优化

切圆角是开发app过程中经常会用到的功能,但是使用不同的方式,性能损耗也会不同,下面会介绍3种切圆角的方法;其中,方法三的性能相对最好

  1. 使用cornerradius进行切圆角,在iOS9之前会产生离屏渲染,比较消耗性能,而后系统做了优化,则不会产生离屏渲染,比较简单
iv.layer.cornerRadius = 30;
iv.layer.masksToBounds = YES;
  1. 利用mask设置圆角,利用的是UIBezierPath和CAShaperLayer来完成
CAShapeLayer *mask1 = [[CAShapeLayer alloc] init];
mask1.opacity = 0.5;
mask1.path = [UIBezierPath bezierPathWithOvalInRect:iv.bounds].CGPath;
iv.layer.mask = mask1;
  1. 利用coregraphics画一个图形上下文,然后把图片绘制上去,得到一个圆形的图片,达到切圆角的目的
- (UIImage *)drawCircleImage:(UIImage*)image
{
    CGFloat side = MIN(image.size.width, image.size.height);
    
    UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(CGSizeMake(side, side), false, [UIScreen mainScreen].scale);
    CGContextAddPath(UIGraphicsGetCurrentContext(), [UIBezierPath bezierPathWithOvalInRect:CGRectMake(0, 0, side, side)].CGPath);
    CGContextClip(UIGraphicsGetCurrentContext());
    
    CGFloat marginX = -(image.size.width - side) * 0.5;
    CGFloat marginY = -(image.size.height - side) * 0.5;
    [image drawInRect:CGRectMake(marginX, marginY, image.size.width, image.size.height)];
    
    CGContextDrawPath(UIGraphicsGetCurrentContext(), kCGPathFillStroke);
    
    UIImage *newImage = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
    UIGraphicsEndImageContext();
    
    return newImage;
}

https://www.xamrdz.com/lan/5g52016350.html

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