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利用预渲染加速iOS设备的图像显示

文章作者:新注册送38元体验金操作系统 上传时间:2019-08-22

最近在做一个UITableView的例子,发现滚动时的性能还不错。但来回滚动时,第一次显示的图像不如再次显示的图像流畅,出现前会有稍许的停顿感。

于是我猜想显示过的图像肯定是被缓存起来了,查了下文档后发现果然如此。

后来在别的文章中找到了一些提示:原来在显示图像时,解压和重采样会消耗很多CPU时间;而如果预先在一个bitmap context里画出图像,再缓存这个图像,就能省去这些繁重的工作了。

接着我就写了个例子程序来验证:

//  ImageView.h  #import <UIKit/UIKit.h>   @interface ImageView : UIView {     UIImage *image; }  @property (retain, nonatomic) UIImage *image;  @end 

//  ImageView.m  #include <mach/mach_time.h> #import "ImageView.h"   @implementation ImageView  #define LABEL_TAG 1  static const CGRect imageRect = {{0, 0}, {100, 100}}; static const CGPoint imagePoint = {0, 0};  @synthesize image;  - (void)awakeFromNib {     if (!self.image) {         self.image = [UIImage imageNamed:@"random.jpg"];     } }  - (void)drawRect:(CGRect)rect {     if (CGRectEqualToRect(rect, imageRect)) {         uint64_t start = mach_absolute_time();         [image drawAtPoint:imagePoint];         uint64_t drawTime = mach_absolute_time() - start;                  NSString *text = [[NSString alloc] initWithFormat:@"%ld", drawTime];         UILabel *label = (UILabel *)[self viewWithTag:LABEL_TAG];         label.text = text;         [text release];     } }  - (void)dealloc {     [super dealloc];     [image release]; }  @end 

控制器的代码我就不列出了,就是点按钮时,更新view(调用[self.view setNeedsDisplayInRect:imageRect]),画出一张图,并在label中显示消耗的时间。

利用预渲染加速iOS设备的图像显示。值得一提的是,在模拟器上可以直接用clock()函数获得微秒级的精度,但iOS设备上精度为10毫秒。于是我找到了mach_absolute_time(),它在Mac和iOS设备上都有纳秒级的精度。

测试用的是一张200x200像素的JPEG图像,命名时加了@2x,在iPhone 4上第一次显示时花了约300微秒,再次显示约65微秒。

接下来就是见证奇迹的时刻了,把这段代码加入程序:

static const CGSize imageSize = {100, 100};  - (void)awakeFromNib {     if (!self.image) {         self.image = [UIImage imageNamed:@"random.jpg"];         if (NULL != UIGraphicsBeginImageContextWithOptions)             UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(imageSize, YES, 0);         else             UIGraphicsBeginImageContext(imageSize);         [image drawInRect:imageRect];         self.image = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();         UIGraphicsEndImageContext();     } } 

这里需要判断一下UIGraphicsBeginImageContextWithOptions是否为NULL,因为它是iOS 4.0才加入的。

由于JPEG图像是不透明的,所以第二个参数就设为YES。

第三个参数是缩放比例,iPhone 4是2.0,其他是1.0。虽然这里可以用[UIScreen mainScreen].scale来获取,但实际上设为0后,系统就会自动设置正确的比例了。

值得一提的是,图像本身也有缩放比例,普通的图像是1.0(除了UIImage imageNamed:外,大部分API都只能获得这种图像,而且缩放比例是不可更改的),高清图像是2.0。图像的点和屏幕的像素就是依靠2者的缩放比例来计算的,例如普通图像在视网膜显示屏上是1:4,而高清图像在视网膜显示屏上则是1:1。

接下来的drawInRect:把图像画到了当前的image context里,这时就完成了解压缩和重采样的工作了。然后再从image context里获取新的image,这个image的缩放比例也能正确地和设备匹配。

再点下按钮,发现时间已经缩短到12微秒左右了,之后的画图稳定在15微秒左右。

还能更快吗?让我们来试试Core Graphics。

先定义一个全局的CGImageRef变量:

static CGImageRef imageRef; 

再在awakeFromNib中设置一下它的值:

imageRef = self.image.CGImage; 

最后在drawRect:中绘制:

CGContextRef context = UIGraphicsGetCurrentContext(); CGContextDrawImage(context, imageRect, imageRef); 

搞定运行一下,发现时间增加到33微秒左右了,而且图像还上下颠倒了⋯

这个原因是UIKit和Core Graphics的坐标系y轴是相反的,于是加上2行代码来修正:

CGContextRef context = UIGraphicsGetCurrentContext(); CGContextTranslateCTM(context, 0, 100); CGContextScaleCTM(context, 1, -1); CGContextDrawImage(context, imageRect, imageRef); 

这下图像终于正常显示了,时间缩短到了14微秒左右,成效不大,看来直接用-drawAtPoint:和-drawInRect:也足够好了。当然,这个例子正确的做法是用viewDidLoad或loadView,不过我懒得列出控制器代码,所以就放awakeFromNib里了。

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