本文介绍通过发现渲染脏区来提高渲染性能。
脏区 Dirty Region
在计算机图形渲染中，可以每一帧绘制全部的画面，但这样对计算机的性能要求非常高。
脏区（Dirty Region）的引入便是为了降低渲染对计算机性能的要求。每一帧绘制的时候，仅仅绘制改变的部分，在软件中可以节省大量的渲染资源。而每一帧渲染时，改变了需要重绘的部分就是脏区。
以下是我的一款 WPF 程序 Walterlv.CloudKeyboard 随着交互的进行不断需要重绘的脏区。
可以看到，脏区几乎涉及到整个界面，而且刷新非常频繁。这显然对渲染性能而言是不利的。
当然这个程序很小，就算一直全部重新渲染性能也是可以接受的。不过当程序中存在比较复杂的部分，如大量的 Geometry 以及 3D 图形的时候，重新渲染这一部分将带来严重的性能问题。
WPF 性能套件
先下载 WPF 性能套件：
- 下载 Performance Profiling Tools for Windows Presentation Foundation
- 下载 补丁
脏区监视
启动 WPF Performance Suite，选择工具 Perforator，然后在 Action 菜单中启动一个待分析的 WPF 进程。虽然工具很久没有更新，但依然可以支持基于 .NET Core 3 版本的 WPF 程序。
当程序运行起来后，可以看到 WPF 程序的各种性能数据图表。
现在将 Show dirty-region update overlay 选项打勾即可看到本文一开始的脏区叠加层的显示。
与脏区有关的选项有三个：
- Show dirty-region update overlay
- 显示脏区叠加层，每一次脏区出现需要重新渲染时会叠加一层新的半透明颜色。
- Disable dirty region support
- 禁用脏区支持。这时，每次渲染都将重绘整个窗口。
- Clear back-buffer before rendering
- 每次重绘之前都将清除之前所有的绘制，使用此选项，你可以迅速找到界面中频繁刷新的部分，而重绘频率不高的部分多数时候都是纯黑。
优化脏区重绘
一开始的程序中，因为我使用了模拟 UWP 的高光效果，导致大量的控件在重绘高光部分，这是导致每一帧都在重新渲染的罪魁祸首。
于是我将高光渲染关闭，脏区的重新渲染将仅仅几种在控件样式改变的时候（例如焦点改变）：
光照效果可以参见我的另一篇博客：
- 流畅设计 Fluent Design System 中的光照效果 RevealBrush，WPF 也能模拟实现啦！
参考资料
- WPF Performance Suite - Microsoft Docs
本文会经常更新，请阅读原文： https://blog.walterlv.com/post/wpf-rendering-dirty-region.html ，以避免陈旧错误知识的误导，同时有更好的阅读体验。
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