有效地绘制2D Sprite（位图）TIles

Question

我正在写一个2d基于磁贴的引擎。 目前，我的绘图例程使用C＃绘图库每次刷新屏幕时重绘每个可见的图块。 我滚动和缩放工作，一切看起来都像我想要的那样。 但例程很慢。 现在我正在努力改进它。 我有几个问题：

首先，我认为在每次刷新时重新绘制图块是不必要的（因为它们永远不会改变）。 现在我正在尝试更改算法，以便在初始化时将整个地图写入单个位图，然后在绘制时切割位图的正确部分。 你认为这是正确的方法吗？ （我还考虑将图像保留在背景中，只是滚动它。但后来我决定不想绘制视野之外的东西。但是，也许这比切割/粘贴便宜？内存与时间问题？）

其次，据我所知，C＃Drawing例程不使用GPU的全部功能。 我想我应该尝试在OpenGL（或DirectX中）绘图，但我更喜欢前者，因为它是多平台的。 这会有帮助吗？ 你知道OpenGL的任何平铺（或一般像素绘图）教程吗？ 书籍参考也可以提供帮助。

我此刻也不做多线程（实际上我对这是什么只有一个含糊的概念）。 我应该尝试多线程抽屉吗？ 或者OpenGL会为图形冗余制作多线程吗？

谢谢。

Answer 1

如果你想使用OpenGL，2d的最佳选择是SDL 。 使用OpenGL和C＃永远不会那么便携，因为它会使用.NET包装器。

XNA是一个用C＃编写游戏的好工具，它应该提供比SDL更多的速度和灵活性（尤其是.net端口）以及更多功能（但更多的批量）。

对于您的剪切或滚动问题，最佳路线是滚动。 当您使用GDI +（System.Drawing使用的）绘图时，内存比CPU少得多。 您可以随时将地图拆分为多个部分并滚动它们，然后在必要时加载（如果它那么大）。

Answer 2

您打算使用哪种应用程序框架？ WinForms（Win32）和WPF之间的高效绘图技术非常不同。

你是正确的.NET绘图例程没有充分利用GPU。 使用DirectX或OpenGL，一个即时优化是使用图像列表或显示列表将所有图像切片（或至少，即时视图区域所需的所有切片加上一些更多）预加载到GPU内存中。 然后，您将通过索引在曲面上绘制切片 - 在x，y处绘制切片N. 这通常比使用存储在主系统内存中的位图在GPU表面上绘制快得多，因为必须将位图像素复制到GPU以用于绘制的每个图块并且占用大量时间。 只要您可以在输出中的多个位置使用相同的图像切片，按索引绘制也会使用更少的GPU内存。

OpenGL与DirectX是您的选择，但IMO DirectX的发展速度更快，提供了比OpenGL更多的硬件加速功能。 Windows上的OpenGL驱动程序也因硬件供应商而被忽视。 他们的主要关注点是他们的DirectX驱动程序。

考虑一下您是否真的需要OpenGL或DirectX用于2D平铺应用程序。 要求OpenGL或DirectX将减少可以运行您的应用程序的计算机，尤其是旧计算机的数量。 OpenGL和DirectX可能过度。 如果你很聪明的话，你可以用普通的旧GDI做很多事情。

远离多线程，直到你有充分的理由去那里并且你有一些线程经验。 多线程为某些计算环境提供了一些性能提升的奖励，但也带来了新的麻烦和新的性能问题。 在注册所有这些新的麻烦之前，请确保好处是显着的。

通常，在屏幕上移动像素通常不适合多线程。 你只有一个显示设备（在大多数情况下），所以用多个线程同时尝试更改像素来点击它并不能正常工作。 借用项目管理的表达：如果一个女人可以在9个月内创造一个孩子，你可以使用9名女性在1个月内创造1个孩子吗？ ;>

确定系统中不需要访问相同资源或设备的部分。 对于在并行线程中运行而言，这些比在屏幕上使用blitting tile更好。

最佳优化是发现不需要完成的工作 - 例如减少重绘图块的次数，或者更改为索引模型，以便可以从GPU内存而不是系统内存中抽取图块。

Answer 3

我不熟悉OpenGL，但我在ManagedDX中编写了一个基于磁贴的引擎（后来移植到XNA）。 ManagedDX被删除了，但是SlimDX项目仍在积极开发中。

使用DX，您可以将每个单独的图块加载到Texture 。 （例如，使用Texture.FromFile()或Texture.FromStream() ），并使用单个Sprite实例绘制它们。 这表现得很好。 我将纹理分组为一个简单的类，其Point或Vector2用于它们的位置，仅在位置更改时设置它们，而不是每次调用draw方法时设置它们。 我只将内存缓存在内存中用于即时屏幕和一个或两个以上的磁贴，不需要更多，因为文件IO足够快，可以在滚动时获取新磁贴。

struct Tile
{
    public Point Location;
    public Texture Texture;
}

Device device;
Sprite sprite;
List<Tile> tiles = new List<Tile>();

.ctor() {
    this.device = new Device(...)
    this.sprite = new Sprite(this.device);
}

void Draw() {
    this.device.Clear(ClearFlags.Target, Color.CornflowerBlue, 1.0f, 0);
    this.device.BeginScene();
    this.sprite.Begin(SpriteFlags.AlphaBlend);
    foreach (Tile tile in this.tiles) {
        this.sprite.Draw2D(tile.Texture, 
            new Point(0, 0), 0.0f, tile.Location, Color.White);
    }
    this.sprite.End();
    this.device.EndScene();
    this.device.Present();
}