GPU渲染機(jī)制:
CPU 計(jì)算好顯示內(nèi)容提交到 GPU沙庐,GPU 渲染完成后將渲染結(jié)果放入幀緩沖區(qū),隨后視頻控制器會(huì)按照 VSync 信號(hào)逐行讀取幀緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)松申,經(jīng)過可能的數(shù)模轉(zhuǎn)換傳遞給顯示器顯示检眯。
GPU屏幕渲染有以下兩種方式:
On-Screen Rendering意為當(dāng)前屏幕渲染,指的是GPU的渲染操作是在當(dāng)前用于顯示的屏幕緩沖區(qū)中進(jìn)行涩笤。
Off-Screen Rendering意為離屏渲染嚼吞,指的是GPU在當(dāng)前屏幕緩沖區(qū)以外新開辟一個(gè)緩沖區(qū)進(jìn)行渲染操作。
特殊的離屏渲染:如果將不在GPU的當(dāng)前屏幕緩沖區(qū)中進(jìn)行的渲染都稱為離屏渲染辆它,那么就還有另一種特殊的“離屏渲染”方式: CPU渲染誊薄。如果我們重寫了drawRect方法,并且使用任何Core Graphics的技術(shù)進(jìn)行了繪制操作锰茉,就涉及到了CPU渲染呢蔫。整個(gè)渲染過程由CPU在App內(nèi) 同步地完成,渲染得到的bitmap最后再交由GPU用于顯示。備注:CoreGraphic通常是線程安全的片吊,所以可以進(jìn)行異步繪制绽昏,顯示的時(shí)候再放回主線程,一個(gè)簡(jiǎn)單的異步繪制過程大致如下
- (void)display { dispatch_async(backgroundQueue, ^{
CGContextRef ctx = CGBitmapContextCreate(...);
// draw in context...
CGImageRef img = CGBitmapContextCreateImage(ctx);
CFRelease(ctx); dispatch_async(mainQueue, ^{
layer.contents = img;
});
});
}
離屏渲染的觸發(fā)方式
設(shè)置了以下屬性時(shí)俏脊,都會(huì)觸發(fā)離屏繪制:
shouldRasterize(光柵化)
masks(遮罩)
shadows(陰影)
edge antialiasing(抗鋸齒)
group opacity(不透明)
復(fù)雜形狀設(shè)置圓角等
漸變
其中shouldRasterize(光柵化)是比較特別的一種:光柵化概念:將圖轉(zhuǎn)化為一個(gè)個(gè)柵格組成的圖象全谤。光柵化特點(diǎn):每個(gè)元素對(duì)應(yīng)幀緩沖區(qū)中的一像素。
shouldRasterize = YES在其他屬性觸發(fā)離屏渲染的同時(shí)爷贫,會(huì)將光柵化后的內(nèi)容緩存起來认然,如果對(duì)應(yīng)的layer及其sublayers沒有發(fā)生改變,在下一幀的時(shí)候可以直接復(fù)用漫萄。shouldRasterize = YES卷员,這將隱式的創(chuàng)建一個(gè)位圖,各種陰影遮罩等效果也會(huì)保存到位圖中并緩存起來腾务,從而減少渲染的頻度(不是矢量圖)毕骡。
相當(dāng)于光柵化是把GPU的操作轉(zhuǎn)到CPU上了,生成位圖緩存岩瘦,直接讀取復(fù)用未巫。
當(dāng)你使用光柵化時(shí),你可以開啟“Color Hits Green and Misses Red”來檢查該場(chǎng)景下光柵化操作是否是一個(gè)好的選擇启昧。綠色表示緩存被復(fù)用叙凡,紅色表示緩存在被重復(fù)創(chuàng)建。
如果光柵化的層變紅得太頻繁那么光柵化對(duì)優(yōu)化可能沒有多少用處箫津。位圖緩存從內(nèi)存中刪除又重新創(chuàng)建得太過頻繁狭姨,紅色表明緩存重建得太遲∷找#可以針對(duì)性的選擇某個(gè)較小而較深的層結(jié)構(gòu)進(jìn)行光柵化饼拍,來嘗試減少渲染時(shí)間。
注意:對(duì)于經(jīng)常變動(dòng)的內(nèi)容,這個(gè)時(shí)候不要開啟,否則會(huì)造成性能的浪費(fèi)
例如我們?nèi)粘探?jīng)常打交道的TableViewCell,因?yàn)門ableViewCell的重繪是很頻繁的(因?yàn)镃ell的復(fù)用),如果Cell的內(nèi)容不斷變化,則Cell需要不斷重繪,如果此時(shí)設(shè)置了cell.layer可光柵化田炭。則會(huì)造成大量的離屏渲染,降低圖形性能师抄。
為什么會(huì)使用離屏渲染
當(dāng)使用圓角,陰影教硫,遮罩的時(shí)候叨吮,圖層屬性的混合體被指定為在未預(yù)合成之前不能直接在屏幕中繪制,所以就需要屏幕外渲染被喚起瞬矩。
屏幕外渲染并不意味著軟件繪制茶鉴,但是它意味著圖層必須在被顯示之前在一個(gè)屏幕外上下文中被渲染(不論CPU還是GPU)。
所以當(dāng)使用離屏渲染的時(shí)候會(huì)很容易造成性能消耗景用,因?yàn)樵贠PENGL里離屏渲染會(huì)單獨(dú)在內(nèi)存中創(chuàng)建一個(gè)屏幕外緩沖區(qū)并進(jìn)行渲染涵叮,而屏幕外緩沖區(qū)跟當(dāng)前屏幕緩沖區(qū)上下文切換是很耗性能的街氢。
Instruments監(jiān)測(cè)離屏渲染
Instruments的Core Animation工具中有幾個(gè)和離屏渲染相關(guān)的檢查選項(xiàng):
Color Offscreen-Rendered Yellow開啟后會(huì)把那些需要離屏渲染的圖層高亮成黃色哨啃,這就意味著黃色圖層可能存在性能問題拼坎。
Color Hits Green and Misses Red如果shouldRasterize被設(shè)置成YES怎静,對(duì)應(yīng)的渲染結(jié)果會(huì)被緩存,如果圖層是綠色舀瓢,就表示這些緩存被復(fù)用廷雅;如果是紅色就表示緩存會(huì)被重復(fù)創(chuàng)建,這就表示該處存在性能問題了京髓。
iOS版本上的優(yōu)化
iOS 9.0 之前UIimageView跟UIButton設(shè)置圓角都會(huì)觸發(fā)離屏渲染
iOS 9.0 之后UIButton設(shè)置圓角會(huì)觸發(fā)離屏渲染航缀,而UIImageView里png圖片設(shè)置圓角不會(huì)觸發(fā)離屏渲染了,如果設(shè)置其他陰影效果之類的還是會(huì)觸發(fā)離屏渲染的朵锣。
這可能是蘋果也意識(shí)到離屏渲染會(huì)產(chǎn)生性能問題谬盐,所以能不產(chǎn)生離屏渲染的地方蘋果也就不用離屏渲染了。