Разница в производительности между DrawLine и DrawLines?

Question

Я использую GDI + в C ++, чтобы нарисовать элемент управления диаграммы. Я хочу знать, есть ли разница в производительности между вышеупомянутыми 2 функциями. Мне не лень писать код для DrawLines () , но это делает мой код сложным. Поэтому я оцениваю шансы того, ускорить ли выполнение кода за счет снижения читабельности и потенциального увеличения количества ошибок и ошибок.

Любая помощь будет оценена. Eraj.

Answer 1

Не должно быть существенной разницы между этими двумя для большинства операций рисования, но чтобы быть уверенным, я написал тестовый проект, чтобы сравнить разницу между ними (ну, на самом деле, 3 из них).

Для очень большого количества линий (x25000) на моей машине DrawLines () (640 мс) была примерно на 50% быстрее, чем DrawLine () (420 мс). Честно говоря, я также неправильно прочитал вопрос в первый раз и написал свой первоначальный тест на C #. Производительность была примерно одинаковой между двумя, что и следовало ожидать, так как .NET Graphics основана на GDI +.

Просто из любопытства я попробовал обычный GDI, который, как я ожидаю, будет быстрее. Использование функции win32 PolyLine () (530ms) было примерно на 20% быстрее, с 45000 строк. Это на 116% быстрее, чем при использовании GDI + DrawLines (). Возможно, еще более удивительным является то, что использование win32 LineTo () вместо GDI + DrawLine () приводит к временам меньше 125 мс. При предполагаемом времени 125 мс и 45000 строк этот метод работает как минимум на 800% быстрее. (Разрешение таймера и синхронизация потоков затрудняют измерение производительности в этом пороге, не прибегая к QueryPerformanceCounter и другим методам синхронизации с более высокой частотой.)

Однако я должен предостеречь от предположения, что это существенное узкое место в коде чертежа. Многие из улучшений производительности, которые могут быть сделаны, не имеют никакого отношения к тому, какие объекты должны быть нарисованы. Я предполагаю, что ваши требования, вероятно, будут диктовать, что несколько сотен элементов, возможно, должны быть извлечены в нормальном режиме для вашего контроля. В этом случае я бы порекомендовал вам написать код для рисования как можно более простым и безошибочным, так как отладка проблем с рисованием может быть дорогостоящим временем и потенциально менее полезной, поскольку улучшает остальную часть вашего контроля или вашего приложения.

Кроме того, если вам нужно активно обновлять тысячи элементов, вы увидите гораздо более высокий прирост производительности, перейдя на решение с буферизацией. Это также должно упростить разработку кода для отрисовки вашего элемента управления, помимо управления внеэкранным буфером.

Вот мои примеры исходного кода. Каждый из них обрабатывает щелчки мыши, чтобы чередовать использование объемного чертежа и подробного чертежа.

GDI +, размещенный в базовом приложении MFC SDI

Предполагается, что кто-то уже объявил заголовки GDI + и написал код для инициализации / разрыва GDI +.

В ChildView.h

// Attributes
public:
  bool m_bCompositeMode;

// Operations
public:
  void RedrawScene(Graphics &g, int lineCount, int width, int height);
  PointF *CreatePoints(int lineCount, int width, int height);
  void ReportTime(Graphics &g, int lineCount, DWORD tickSpan);

public:
  afx_msg void OnLButtonUp(UINT nFlags, CPoint point);

В ChildView.cpp, добавлен в PreCreateWindow ()

m_bCompositeMode = false;

Остаток ChildView.cpp, включая изменения OnPaint () и Карты сообщений.

BEGIN_MESSAGE_MAP(CChildView, CWnd)
  ON_WM_PAINT()
  ON_WM_LBUTTONUP()
END_MESSAGE_MAP()

void CChildView::OnPaint() 
{
  CPaintDC dc(this); // device context for painting
  RECT rcClient;
  ::GetClientRect(this->GetSafeHwnd(), &rcClient);

  Graphics g(dc.GetSafeHdc());
  g.Clear(Color(0, 0, 0));

  RedrawScene(g, 25000, rcClient.right - rcClient.left, rcClient.bottom - rcClient.top);
}

void CChildView::RedrawScene(Graphics &g, int lineCount, int width, int height)
{
  DWORD tickStart = 0;
  DWORD tickEnd = 0;

    Pen p(Color(0, 0, 0x7F));
    PointF *pts = CreatePoints(lineCount, width, height);
    tickStart = GetTickCount();
    if (m_bCompositeMode)
    {
        g.DrawLines(&p, pts, lineCount);
    }
    else
    {
        int i = 0;
        int imax = lineCount - 1;
        for (i = 0; i < imax; i++)
        {
            g.DrawLine(&p, pts[i], pts[i + 1]);
        }
    }
    tickEnd = GetTickCount();
  delete[] pts;
    ReportTime(g, lineCount, tickEnd - tickStart);
}

void CChildView::ReportTime(Graphics &g, int lineCount, DWORD tickSpan)
{
  CString strDisp;
  if(m_bCompositeMode)
  {
    strDisp.Format(_T("Graphics::DrawLines(Pen *, PointF *, INT) x%d took %dms"), lineCount, tickSpan);
  }
  else
  {
    strDisp.Format(_T("Graphics::DrawLine(Pen *, PointF, PointF) x%d took %dms"), lineCount, tickSpan);
  }

    // Note: sloppy, but simple.
  Font font(L"Arial", 14.0f);
  PointF ptOrigin(0.0f, 0.0f);
  SolidBrush br(Color(255, 255, 255));
    Status s = g.DrawString(strDisp, -1, &font, ptOrigin, &br);
}

PointF* CChildView::CreatePoints(int lineCount, int width, int height)
{
  if(lineCount <= 0)
  {
    PointF *ptEmpty = new PointF[2];
    ptEmpty[0].X = 0;
    ptEmpty[0].Y = 0;
    ptEmpty[1].X = 0;
    ptEmpty[1].Y = 0;
    return ptEmpty;
  }

  PointF *pts = new PointF[lineCount + 1];
  int i = 1;
  while(i < lineCount)
  {
    pts[i].X = (float)(rand() % width);
    pts[i].Y = (float)(rand() % height);
    i++;
  }
  return pts;
}

void CChildView::OnLButtonUp(UINT nFlags, CPoint point)
{
  m_bCompositeMode = !m_bCompositeMode;
  this->Invalidate();

  CWnd::OnLButtonUp(nFlags, point);
}

C # .NET, размещенный в базовом приложении WinForms, с классом по умолчанию Form1

Установите размер формы по умолчанию, равный размеру версии MFC, если вы сравниваете их. Также может быть добавлен обработчик изменения размера.

public Form1()
{
    InitializeComponent();
    bCompositeMode = false;
}

bool bCompositeMode;

private void Form1_Paint(object sender, PaintEventArgs e)
{
    e.Graphics.Clear(Color.Black);
    RedrawScene(e.Graphics, 25000, this.ClientRectangle.Width, this.ClientRectangle.Height);
}

private void RedrawScene(Graphics g, int lineCount, int width, int height)
{
    DateTime dtStart = DateTime.MinValue;
    DateTime dtEnd = DateTime.MinValue;
    using (Pen p = new Pen(Color.Navy))
    {
        Point[] pts = CreatePoints(lineCount, width, height);
        dtStart = DateTime.Now;
        if (bCompositeMode)
        {
            g.DrawLines(p, pts);
        }
        else
        {
            int i = 0;
            int imax = pts.Length - 1;
            for (i = 0; i < imax; i++)
            {
                g.DrawLine(p, pts[i], pts[i + 1]);
            }
        }
        dtEnd = DateTime.Now;
    }
    ReportTime(g, lineCount, dtEnd - dtStart);
}

private void ReportTime(Graphics g, int lineCount, TimeSpan ts)
{
    string strDisp = null;
    if (bCompositeMode)
    {
        strDisp = string.Format("DrawLines(Pen, Point[]) x{0} took {1}ms", lineCount, ts.Milliseconds);
    }
    else
    {
        strDisp = string.Format("DrawLine(Pen, Point, Point) x{0} took {1}ms", lineCount, ts.Milliseconds);
    }

    // Note: sloppy, but simple.
    using (Font font = new Font(FontFamily.GenericSansSerif, 14.0f, FontStyle.Regular))
    {
        g.DrawString(strDisp, font, Brushes.White, 0.0f, 0.0f);
    }
}

private Point[] CreatePoints(int count, int width, int height)
{
    Random rnd = new Random();
    if (count <= 0) { return new Point[] { new Point(0,0), new Point(0,0)}; }
    Point[] pts = new Point[count + 1];
    pts[0] = new Point(0, 0);
    int i = 1;
    while (i <= count)
    {
        pts[i] = new Point(rnd.Next(width), rnd.Next(height));
        i++;
    }
    return pts;
}

private void Form1_Click(object sender, EventArgs e)
{
    bCompositeMode = !bCompositeMode;
    Invalidate();
}

Обычный GDI, размещенный в базовом приложении MFC SDI

В ChildView.h

// Attributes
public:
  bool m_bCompositeMode;

// Operations
public:
  void RedrawScene(HDC hdc, int lineCount, int width, int height);
  POINT *CreatePoints(int lineCount, int width, int height);
  void ReportTime(HDC hdc, int lineCount, DWORD tickSpan);

public:
  afx_msg void OnLButtonUp(UINT nFlags, CPoint point);

В ChildView.cpp

Обновите PreCreateWindow () так же, как в примере GDI +.

BEGIN_MESSAGE_MAP(CChildView, CWnd)
  ON_WM_PAINT()
  ON_WM_LBUTTONUP()
END_MESSAGE_MAP()

void CChildView::OnPaint() 
{
  CPaintDC dc(this); // device context for painting
  HDC hdc = dc.GetSafeHdc();

  HBRUSH brClear = (HBRUSH)::GetStockObject(BLACK_BRUSH);
  RECT rcClient;
  ::GetClientRect(this->m_hWnd, &rcClient);
  ::FillRect(hdc, &rcClient, brClear);
  ::DeleteObject(brClear);

  RedrawScene(hdc, 45000, rcClient.right - rcClient.left, rcClient.bottom - rcClient.top);
}

void CChildView::RedrawScene(HDC hdc, int lineCount, int width, int height)
{
  DWORD tickStart = 0;
  DWORD tickEnd = 0;

  HPEN p = ::CreatePen(PS_SOLID, 1, RGB(0, 0, 0x7F));
  POINT *pts = CreatePoints(lineCount, width, height);
  HGDIOBJ prevPen = SelectObject(hdc, p);
  tickStart = GetTickCount();
  if(m_bCompositeMode)
  {
    ::Polyline(hdc, pts, lineCount);
  }
  else
  {
    ::MoveToEx(hdc, pts[0].x, pts[0].y, &(pts[0]));
    int i = 0;
    int imax = lineCount;
    for(i = 1; i < imax; i++)
    {
      ::LineTo(hdc, pts[i].x, pts[i].y);
    }
  }
  tickEnd = GetTickCount();
  ::SelectObject(hdc, prevPen);
  delete pts;
  ::DeleteObject(p);

  ReportTime(hdc, lineCount, tickEnd - tickStart);
}

POINT *CChildView::CreatePoints(int lineCount, int width, int height)
{
  if(lineCount <= 0)
  {
    POINT *ptEmpty = new POINT[2];
    memset(&ptEmpty, 0, sizeof(POINT) * 2);
    return ptEmpty;
  }

  POINT *pts = new POINT[lineCount + 1];
  int i = 1;
  while(i < lineCount)
  {
    pts[i].x = rand() % width;
    pts[i].y = rand() % height;
    i++;
  }
  return pts;
}

void CChildView::ReportTime(HDC hdc, int lineCount, DWORD tickSpan)
{
  CString strDisp;
  if(m_bCompositeMode)
  {
    strDisp.Format(_T("PolyLine(HDC, POINT *, int) x%d took %dms"), lineCount, tickSpan);
  }
  else
  {
    strDisp.Format(_T("LineTo(HDC, HPEN, int, int) x%d took %dms"), lineCount, tickSpan);
  }

  HFONT font = (HFONT)::GetStockObject(SYSTEM_FONT);
  HFONT fontPrev = (HFONT)::SelectObject(hdc, font);

  RECT rcClient;
  ::GetClientRect(this->m_hWnd, &rcClient);
  ::ExtTextOut(hdc, 0, 0, ETO_CLIPPED, &rcClient, strDisp.GetString(), strDisp.GetLength(), NULL);
  ::SelectObject(hdc, fontPrev);
  ::DeleteObject(font);
}

void CChildView::OnLButtonUp(UINT nFlags, CPoint point)
{
  m_bCompositeMode = !m_bCompositeMode;
  this->Invalidate();

  CWnd::OnLButtonUp(nFlags, point);
}