如何在不影响 animation 性能的情况下执行 JavaFX 场景图更新

Question

我正在寻找有关在 animation 运行时更新 JavaFX 场景图的建议。 我拥有的是 3D 场景中的自定义细节级别节点，该场景在后台线程中加载并创建 MeshView。 没关系，它可以在不影响 JavaFX 应用程序线程的情况下工作。 但问题是，当我更新这样的场景图中的节点（实际上只是替换组节点中的一个子节点）时（在 JavaFX 应用程序线程上运行此部分）：

Group group = (some value that is a live node in the scene graph ...)
group.getChildren().set (0, response.view);   <-- response.view is my MeshView instance

它可以工作，但是像这样的大量更改在短时间内被推送到场景中，使得 3D 场景的 animation 不寒而栗。 我知道为什么会这样——Pulse 正在做很多工作来将场景图更新到显卡。 但我想要一些关于如何最好地处理这个问题的建议和/或代码示例。 我能想到的一件事是使用生产者/消费者 model 生成场景图更改并将其放入队列中，然后消费者一次只会消耗这么多。 但是有时 animation 会停止并且不再运行，并且可以将场景图更改尽快推送到场景中。

有没有在我没有找到的地方在线处理这个问题的例子？ 或者一些有用的标准做法/解决方案？ 基本上就像我想确保 animation 的帧速率，并且只以可以在不破坏 animation 速率的情况下处理的速率推送更改，但我不知道如何确定该速率。 我不知道如何测量我的每个场景图修改实际上在幕后花费的时间长度，或者低于通常 60 Hz 的脉冲速率，以便我可以在需要时减少我的影响。

Answer 1

所以我有一些效果很好的东西。 每当我需要执行场景图更新并且我不知道 animation 是否正在运行（因为我在另一个班级）时，我将场景图更新包装在消费者接受的 Runnable 中：

private Consumer<Runnable> updateConsumer;
...
updateConsumer.accept (() -> group.getChildren().set (0, response.view));

然后在作为消费者最终目的地的 class 中，我将场景图更新添加到队列中：

private ConcurrentLinkedQueue<Runnable> sceneGraphChangeQueue;
...
public void addSceneGraphChange (Runnable change) {
  sceneGraphChangeQueue.add (change);
}

当执行 animation 时，我观察到一个变量，我知道该变量在 animation 的每个步骤中都在发生变化，并将一个侦听器附加到它，以便它可以跟踪正在发生的 animation。 就我而言，我正在跟踪我的相机 position 并且我保留了自上次重置计数器以来相机 position 更新的计数（我将在下面解释其目的）：

private int cameraUpdatesSinceReset;
...
view.cameraPositionProperty().addListener ((obs, oldVal, newVal) -> {
  cameraUpdatesSinceReset++;
  performSceneChanges (SCENE_CHANGES_PER_PULSE);
});
...
private void performSceneChanges (
  int limit
) {

  int count = 0;
  while (!sceneGraphChangeQueue.isEmpty() && count < limit) {
    Runnable change = sceneGraphChangeQueue.remove();
    change.run();
    count++;
   } // while

  if (count != 0) LOGGER.finer ("Performed " + count + " scene graph changes");

} // performSceneChanges

这样一来，场景图的变化就会在每个 animation 脉冲期间逐渐发生变化，我发现在 animation 开始颤抖之前，设置 SCENE_CHANGES_PER_PULSE=2 几乎是我的机器所能处理的全部。 最后，为了确保在不再播放动画时刷新场景更改队列，我使用 ScheduledService 定期轮询队列并检查我的 cameraUpdatesSinceReset 计数器：

ScheduledService<Void> service = new ScheduledService<Void>() {
  protected Task<Void> createTask() {
    return new Task<Void>() {
      protected Void call() {
        Platform.runLater (() -> {
          if (cameraUpdatesSinceReset == 0) {
            performSceneChanges (Integer.MAX_VALUE);
          } // if
          else cameraUpdatesSinceReset = 0;
        });
        return (null);
      } // call
    };
  } // createTask
};
service.setPeriod (Duration.millis (333));
service.start();

该服务每秒轮询 3 次队列，这足以让 20 个脉冲通过，如果相机在那段时间内没有更新，我假设没有 animation 或用户交互正在进行。 结果是 animation 是平滑的，并且系统会尽可能多地更新场景图。