iOS效能優化中的離屏渲染

碼鋒窩發表於2016-07-31

GPU螢幕渲染有以下兩種方式:

  • On-Screen Rendering
    意為當前螢幕渲染,指的是GPU的渲染操作是在當前用於顯示的螢幕緩衝區中進行。

  • Off-Screen Rendering
    意為離屏渲染,指的是GPU在當前螢幕緩衝區以外新開闢一個緩衝區進行渲染操作。
 
特殊的離屏渲染:
如果將不在GPU的當前螢幕緩衝區中進行的渲染都稱為離屏渲染,那麼就還有另一種特殊的“離屏渲染”方式: CPU渲染。
如果我們重寫了drawRect方法,並且使用任何Core Graphics的技術進行了繪製操作,就涉及到了CPU渲染。整個渲染過程由CPU在App內 同步地
完成,渲染得到的bitmap最後再交由GPU用於顯示。(CPU渲染—>GPU顯示)
 
什麼時候會喚起離屏渲染:
          當使用圓角,陰影,遮罩的時候,圖層屬性的混合體被指定為在未預合成之前不能直接在螢幕中繪製,所以就需要螢幕外渲染被喚起。
 
為什麼離屏渲染會造成效能消耗:
螢幕外渲染並不意味著軟體繪製,但是它意味著圖層必須在被顯示之前在一個螢幕外上下文中被渲染(不論CPU還是GPU)。
所以當使用離屏渲染的時候會很容易造成效能消耗,因為在OPENGL裡離屏渲染會單獨在記憶體中建立一個螢幕外緩衝區並進行渲染,而螢幕外緩衝區跟當前螢幕緩衝區上下文切換是很耗效能的。
 
使用Instruments來監測離屏渲染
Instruments的Core Animation工具中有幾個和離屏渲染相關的檢查選項:
  • Color Offscreen-Rendered Yellow
    開啟後會把那些需要離屏渲染的圖層高亮成黃色,這就意味著黃色圖層可能存在效能問題。

  • Color Hits Green and Misses Red
    如果shouldRasterize被設定成YES,對應的渲染結果會被快取,如果圖層是綠色,就表示這些快取被複用;如果是紅色就表示快取會被重複建立,這就表示該處存在效能問題了。

iOS版本上的優化
iOS 9.0 之前UIimageView跟UIButton設定圓角都會觸發離屏渲染。
iOS 9.0 之後UIButton設定圓角會觸發離屏渲染,而UIImageView裡png圖片設定圓角不會觸發離屏渲染了,如果設定其他陰影效果之類的還是會觸發離屏渲染的。
這可能是蘋果也意識到離屏渲染會產生效能問題,所以能不產生離屏渲染的地方蘋果也就不用離屏渲染了。

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