使用 Skia 能做到在多个不同的平台使用相同的一套 API 绘制出相同界面效果的图片,可以将图片绘制到应用程序的渲染显示里面。在 WPF 中最稳的方法就是通过 WriteableBitmap 作为承载绘制。本文告诉大家如何封装一个支持差量绘制的控件,默认的绘制方法都是每次都是不保存上次绘制的内容,而且清空画布,重新绘制。这样的绘制方法显然效率不够高
在上一篇博客里面告诉大家如何在 WPF 中使用 Skia 绘制,请看 WPF 使用 Skia 绘制 WriteableBitmap 图片
而这样的绘制方式意味着每次都需要重新绘制画布,而不能在原有上一次绘制的基础上绘制新的内容。其实在 Skia 的 SKSurface 是不需要每次绘制完成就释放,可以保存他的值
只是需要注意和 WriteableBitmap 图片一起使用时,需要在绘制之前调用 Lock 方法,在绘制完成之后调用 Unlock 方法
此时就可以实现在相同的 SKSurface 上重复上次绘制的内容。而如果能了解绘制的界面范围的话,可以使用 WriteableBitmap 的 AddDirtyRect 方法,通过这个方法可以让 WPF 层仅更新指定范围的内容
虽然 Skia 和 WPF 两个的绘制效率都很高,但是在 WriteableBitmap 里面一定存在内存和显存的拷贝,这部分虽然在 DirtyRect 很小的时候几乎不耗性能,但是如果是在 4k 下完全重新绘制,还是稍微有点伤的。只是稍微有点
在使用 WriteableBitmap 作为 Skia 的承载,就需要再来一步,让 WriteableBitmap 在界面绘制。在 WPF 中最简单的绘制 WriteableBitmap 的方法就是使用 Image 控件了
下面写一个继承 Image 控件的 SkiaCanvas 控件
这个控件十分简单,在 Loaded 事件里面将会创建 WriteableBitmap 和 SKSurface 两个字段,请看代码
代码语言:javascript复制 public class SkiaCanvas : Image
{
public SkiaCanvas()
{
Loaded = SkiaCanvas_Loaded;
}
private void SkiaCanvas_Loaded(object sender, RoutedEventArgs e)
{
var writeableBitmap = new WriteableBitmap(PixelWidth, PixelHeight, 96, 96, PixelFormats.Bgra32,
BitmapPalettes.Halftone256Transparent);
_writeableBitmap = writeableBitmap;
var skImageInfo = new SKImageInfo()
{
Width = PixelWidth,
Height = PixelHeight,
ColorType = SKColorType.Bgra8888,
AlphaType = SKAlphaType.Premul,
ColorSpace = SKColorSpace.CreateSrgb()
};
SKSurface surface = SKSurface.Create(skImageInfo, writeableBitmap.BackBuffer);
_skSurface = surface;
Source = writeableBitmap;
}
private WriteableBitmap _writeableBitmap = null!; // 这里的 null! 是 C# 的新语法,是给智能分析用的,表示这个字段在使用的时候不会为空
private SKSurface _skSurface = null!; // 实际上 null! 的含义是我明确给他一个空值,也就是说如果是空也是预期的
public int PixelWidth => (int) Width;
public int PixelHeight => (int) Height;
}
也就是说在使用 SkiaCanvas 控件的时候,需要先设置他的宽度和高度,也不支持后续更改哈
在创建完成了 SKSurface 字段,就可以通过调用他的绘制方法在 WriteableBitmap 上绘制内容。不过在绘制之前需要调用 Lock 等方法,在输入绘制命令完成之后需要调用更新的代码,这部分代码可以封装一个方法
代码语言:javascript复制 public void Draw(Action<SKCanvas> action)
{
Draw(canvas =>
{
action(canvas);
return null;
});
}
public void Draw(Func<SKCanvas, Int32Rect?> draw)
{
var writeableBitmap = _writeableBitmap;
writeableBitmap.Lock();
var canvas = _skSurface.Canvas;
var dirtyRect = draw(canvas);
canvas.Flush();
dirtyRect ??= new Int32Rect(0, 0, PixelWidth, PixelHeight);
writeableBitmap.AddDirtyRect(dirtyRect.Value);
writeableBitmap.Unlock();
}
也就是调用 Draw 方法,传入具体的绘制逻辑就可以完成绘制了。这部分的绘制逻辑有一个优势在于不需要等待绘制时机,随时都可以进行绘制。而 WPF 将会在框架层的绘制命令收集时自动更新和收集。或者换句话说,这里的绘制逻辑有坑在于不能做到对准界面更新
上面这个方法是提供差量更新的,也就是每次绘制的内容都会在上一次画布的基础上继续绘制
下面写一点代码试试,在鼠标划过应用时,绘制出鼠标划过的点,将这些点连为线
如果没有差量更新,也就是需要咱自己去存放记录之前鼠标划过哪些点,在有差量更新的辅助就可以只记录上一次的一个点
在 XAML 代码添加如下代码
代码语言:javascript复制 <Grid MouseMove="UIElement_OnMouseMove">
<Grid.RowDefinitions>
<RowDefinition></RowDefinition>
<RowDefinition Height="Auto"></RowDefinition>
</Grid.RowDefinitions>
<local:SkiaCanvas x:Name="Image" Width="1920" Height="1080" Margin="10,10,10,10"></local:SkiaCanvas>
</Grid>
上面代码给 SkiaCanvas 一个固定的宽度和高度,为什么需要给他这个值,在上文告诉了大家
接下来在 UIElement_OnMouseMove 方法,也就是 Grid 容器收到的鼠标划过的事件,将划过的点作为线段在画布中
代码语言:javascript复制 private void Draw(Action<SKCanvas> action)
{
Image.Draw(action);
}
private void UIElement_OnMouseMove(object sender, MouseEventArgs e)
{
var position = e.GetPosition(this);
Draw(canvas =>
{
using var skPaint = new SKPaint() {Color = new SKColor(0, 0, 0), TextSize = 100};
canvas.DrawLine(new SKPoint((float) _lastPosition.X, (float) _lastPosition.Y),
new SKPoint((float) position.X, (float) position.Y), skPaint);
});
_lastPosition = position;
}
private Point _lastPosition = new Point(0, 0);
可以看到逻辑十分简单,如果我需要让画布重新绘制,可以调用 Clear 方法,请看代码
代码语言:javascript复制 private void Button_OnClick(object sender, RoutedEventArgs e)
{
Draw(canvas =>
{
canvas.Clear();
using var skPaint = new SKPaint() {Color = new SKColor(0, 0, 0), TextSize = 100};
canvas.DrawLine(10, 10, 100, 100, skPaint);
});
}
因此这个控件就支持重新绘制和差量更新绘制内容的功能
如果每次都能返回具体更新的范围,那么这个控件的绘制效率还是不错的
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