查找操作性能

Question

我试图从渲染管道中挤出更多性能。 （到目前为止）最慢的部分是在大图像上执行java.awt.imaging.LookupOp。

图像大小约为2048x2048。

我已经发现，与绘制操作一起完成过滤器比调用filter方法要快得多。 但是，这仍然给我们带来了大约250毫秒（或4 fps）的查找操作。 有人有任何渲染技巧吗？

本质上，这是我们在做什么：

public void paint(Graphics g)
{
    if(recalcLUT)
    {
        Graphics2D g2d = (Graphics2D) displayImage.getGraphics();
        g2d.drawImage(srcImage, lut, 0, 0);
    }

    Graphics2D g2d = (Graphics2D) g;
    g2d.clearRect(0, 0, this.getWidth(), this.getHeight());
    AffineTransform at = new AffineTransform();
    at.setToIdentity();
    at.scale(scale, scale);
    g2d.drawImage(displayImage, at, null);
}

lut变量是一个LookupOp通常是ShortLookupOp，该图像是一个16位的灰度图像

谢谢

瑞安·布彻（Ryan Bucher）：

我知道还有一些其他明显的性能优化可以在这里完成。 但是主要的问题是只是执行LookupOp操作，所以我正在寻找与此相关的建议。

从本质上讲，Lookup Ops是在其中创建数组的位置，而不是将图像的每个像素都呈现为其颜色，而是将颜色用作数组的索引，并将颜色呈现为索引中的值。 在此特定示例中，Im使用它来执行一些简单的亮度/对比度操作。 您也可以使用rescaleOp来实现此目的，这实际上是将线性函数应用于所有像素值的一种方法。 但是事实证明这要慢一些。

Answer 1

我将近八年没有使用过Java，因此某些语法可能无关紧要。

有关循环的任何类型的性能的关键是将尽可能多的事情推到循环之外。 如果不能，则仅在它们更改时执行计算。 通常，最好等到最后一分钟重新计算，以便您可以缓存多个更改。

1. 将所有对象构造移出渲染循环。 如果您事先知道需要多少个对象，则将它们传递给； 如果不使用对象池，则让工厂在renderloop之外创建对象。 这样可以节省您的构建/销毁时间。

2. 仅在比例改变时才计算AffineTransform。 将其推送到Paint循环之外并传递给它（作为const引用...它们甚至存在于Java中吗？我使用C ++已有很长时间了）

3. 您可能不需要调用at.setToIdentity（），因为您的AffineTransform应该默认为Identity矩阵（选中此复选框）

4. recalcLUT是否需要在每一帧都被调用？ 在执行if语句后将recalcLUT设置为false是否有意义？

我不确定LookupOp的目标是什么。 如果您给我更多有关它的功能的信息，我也许可以提出更多建议。

希望这会有所帮助。

Answer 2

您是否有能力将此处理推送到GPU？ 多个硬件管道将大大加快处理速度。

如果不能，则应该考虑并行化CPU上的LookupOp。 据我了解，每个查找都可以孤立进行。 因此，您可以启动多个线程（有多少线程取决于您的CPU Arch以及同时进行的其他操作），并让每个线程在映像的一部分上进行查找。 在每次更新运行时都需要一个信号灯，以等待所有线程完成。

无论哪种情况，您都应该执行以下操作以权衡每个不变的帧的内存消耗。 除非将帧速率设置为上限，否则帧越多，则什么都不会改变的机会就越大。 这样可以节省您不必要的工作。

//Has filter or source image changed?
//   yes, recalculate filter and cache
//   no, render cached image

最后，您对LookupOp的实现有了解吗？ 它在做什么，是否可以通过自己编写实现来收集任何性能增强（这应该是最后的手段）。