前言
在iOS中图形图画的烘托流程,在平常开发中最常运用的开发结构是UIKit
,咱们会运用UIKit
的结构来制作界面,而UIKit
实际能够看成是集成CoreAnimation
和CoreGraphics
这两个结构,来方便开发者运用,设置UIKit
的一些布局和相关特点来制作界面。
- 假如界面假如需求动画作用就需求
CoreAnimation
这个结构来实现,而CoreAnimation
又依赖于OpenGL ES/Metal
来做GPU
的烘托。 -
CoreGraphics
结构是一个高级的绘图引擎,它的首要作用是运转的时分去制作图画。咱们能够运用这个结构来做一些绘图、转换、离屏烘托、阴影、图画的创立等等。 -
CoreGraphics
是在CPU
是履行的 ,CoreImage
和CoreGraphics
是相反的,CoreImage
是处理创立图画运转前的操作,CoreImage
拥有一套现成的图画过滤性,它能对一些已经存在的图画进行高效的处理,这个结构既能在CPU
上履行,也能在GPU
上履行,咱们APP就会运用CoreGraphics
、CoreAnimation
和CoreImage
来制作一些可视化的内容,这些结构都需求再经过OpenGL ES/Metal
来做GPU
的制作,终究再将图画显现到屏幕上面。
一、图画图画烘托流程
上面这张图画就告诉咱们图形图画在烘托的时分CPU
和GPU
别离做了哪些工作:
- 首要,在
Application
阶段,是由CPU
来处理,CPU
会创立咱们的视图,它会核算视图的一些数据,进行编解码,制作纹理等等的操作后再交给GPU
,GPU
在第一阶段会经过顶点着色器去确认图画在硬件上具体的显现方位; - 然后,经过片源着色器来核算每个像素点的色彩值,最后进行光栅化,这个光栅化会找到图形上像素的点的规模,然后把一个一个的像素点的色彩显现上去,终究会把图形转化为一个个的实际的屏幕像素,当这些操作都处理完之后,就会把烘托完成之后的数据放到帧缓存区里边;
- 最后,再交由显现体系将帧缓存区里的数据给读取出来进行显现 。
二、图画显现流程图
上面便是图画显现流程图,当一个图画在CPU
和GPU
处理完之后,它就会被存放到FrameBuffer
里边,FrameBuffer
被称为帧缓存区,然后视频控制器就会往FrameBuffer
去读取数据,读取的数据就会交给显现器显现,咱们就能看到屏幕上一帧一帧的画面。
三、屏幕扫描
它是经过屏幕扫描的方法,会经过CRT
电子枪从上到下逐行扫描,这个扫描的进程便是读取帧缓存区里的数据,当它扫描完的时分,它就会显现一帧的画面, 当显现完一帧画面后,CRT
电子枪又回到原来的方位继续从上到下扫描,这样就会显现下一帧的画面,如此循环往复,这便是咱们能看到手机屏幕上的一些内容。
当电子枪扫描完一行要换到下面一行的时分,这个时分显现器会发出水平同步信号HSync
;当电子扫描完一帧,要回到原来方位,这个时分显现器就会发出垂直同步信号VSync
。这个显现器一般都是依照固定的频率来改写的,这个改写的频率便是垂直同步信号VSync
的频率。苹果手机(除了新出的高刷)的改写频率是每秒60
次,也便是60FPS
,这便是咱们在进行屏幕卡顿监测或许卡顿优化的时分,会用FPS
来作为衡量的指标。
假如屏幕改写频率不是接近固定改写频率,那便是出现了掉帧。当一个垂直同步信号过来的时分,假如说CPU
和GPU
还没有完成烘托的成果去做提交,也便是没有把数据放到FrameBuffer
里边,这种状况,未过来提交过来这一帧的画面就会被丢弃,然后等待下一次垂直同步信号过来,再来显现新的画面,这个进程被称为掉帧。 掉帧的时分,屏幕改写的FPS
频率就会削减,这也是界面显现真正卡顿的原因。
接下来是或许造成屏幕卡顿的离屏烘托.
四、离屏烘托
比方咱们给图画添加了遮罩,设置了某些圆角,CPU
和GPU
没有办法把烘托的数据放到FrameBuffer
上,它会把烘托的数据先放到FrameBuffer
之外的一块缓冲区,在这块区域进行组成烘托,烘托到咱们终究想要的画面,再把数据放到FrameBuffer
里边,这个进程便是离屏烘托。
先看UIView
和CALayer
的关系,UIView
是基于CALayer
的封装,一个View
他本身是不能显现的,它想要显现,需求经过内部图层的CALayer
来显现,UIView
有CALayer
的只读特点和遵从CALayer
的代理。当View
显现什么内容,都要制作在它内部图层Layer
上面,这个Layer
便是担任显现,而View
担任处理响应的事情。因此,咱们看到的界面是View
里边的layer
层所出现出来的。
下图能够看出,
layer
首要包含三个部分backgroundColor
、contents
和borderColor
。
- 当视图层级比较复杂的时分,
GPU
无法直接把烘托数据放到FrameBuffer
。比方下面的图例,第三张图是咱们终究要看到的画面,它比较复杂,因为CPU
和GPU
是硬件,它有功能瓶颈,它去读取画面数据需求必定的算法,这个时分因为GPU
没有办法经过一次遍历就能拿到一帧的完好数据,这个时分它就会遵从画家算法。 - 要画下面这张图,
GPU
它是一个机器,它就一块画布,第一次遍历扫描到图片上的山,这样第一次遍历完毕后第二次遍历开始的时分,需求一块新的画布,又扫描出了草地, 以此类推,第三次遍历在新的画布上加上了树。 - 但是,无论是树仍是草地或许树都不是咱们终究想要的画面作用,这样就不能把任一画布单独放进
FrameBuffer
里边,因为画面不够完好,这样就需求开启一块额定的内存缓冲区,然后山、草地和树就在这里边组成,组成终究的作用再把组成的数据存到帧缓存区,这便是离屏烘托的整个流程。
离屏烘托便是硬件的瓶颈,有的图形,它没有办法做到一次烘托完成,于是经过离屏烘托的方法来处理,这便是离屏烘托产生的原因。