C# 二维绘图性能（GDI和SlimDX）

我是一个团队的成员，该团队创建了一个工具，可以在C#/WPF中查看非常大且高度互连的图形并与之交互。查看图形和与图形交互是通过一个自定义控件完成的，该控件接收一组DrawingVisuals并将其显示在画布上。图形中的节点可能具有使用编辑器创建的自定义形状。当前控件工作得很好，并且与我们的程序相当耦合，但是当考虑更大的图（20000多个节点和大量连接）时，对性能存在合理的担忧

在做了一些研究之后，似乎有两种方法：

• 一种GDI+路由，其中图形被绘制到可写BITMAP或InteropBitmap
• SlimDX或DirectX变体（托管在D3DImage中）

鉴于这两种截然不同的方法，考虑到以下因素，哪条路线最好：

• 即使在查看整个图形时，与图形的交互也必须快速
• 更新视觉效果应快速（颜色或尺寸变化）
• 命中测试必须快速（点和矩形）
• 开发必须及时完成

你会使用哪种方法？为什么

编辑：

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看起来好像有人问了一个问题，但没有回答。

让我试着列出每种方法的优缺点，这可能会让你知道该使用哪种方法

GDI专业人士

• 易于绘制矢量形状与
• 不需要包括额外的库

GDI Cons

• 比DX慢
• 需要限制“花式”绘图（渐变等），否则可能会减慢速度
• 如果图表需要交互，可能不是一个很好的选择

SlimDX专业版

• 可以在比GDI快的同时画一些漂亮的画
• 如果绘图是交互式的，这种方法会更好
• 由于绘制了基本体，因此可以在每个缩放级别控制质量

SlimDX-Cons

• 绘制简单形状不是很容易——你需要编写自己的抽象或使用一个库来帮助你绘制形状
• 使用GDI并不像使用GDI那么简单，尤其是在您以前没有使用过GDI的情况下

也许我忘了在这里加上更多，但也许这些可以作为开始

-A.

我将GDI用于我的应用程序。虽然GDI+比DirectX慢，但我发现有很多东西和技巧可以用来加快速度。在绘制数据之前，需要大量CPU来准备数据，因此GDI不应该是唯一的瓶颈

需要注意的事项（这些内容非常普遍，也适用于其他图形引擎）：

首先：测量。使用探查器查看代码中真正的瓶颈是什么

重用GDI原语。这是至关重要的。如果必须绘制100000个外观相同或相似的图形对象，请使用相同的

笔

、

画笔

等。创建这些基本体的成本很高

缓存渲染数据-例如：如果不需要，不要重新计算gfx元素位置

平移/缩放时，绘制GDI+质量较低的场景（且不需要昂贵的GDI操作）。有许多

图形
对象设置可降低质量。用户停止平移后，以高质量绘制场景

很多很多可以提高性能的小事情。我开发这个应用已经2-3年了（或者已经4年了，嗯？），现在我仍然在寻找改进的方法：）。这就是为什么评测很重要的原因——代码更改会影响性能，因此需要评测新代码

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还有一件事：我没有使用SlimDX，但我尝试了Direct2D（我指的是

Microsoft.WindowsAPICodePack.DirectX.Direct2D1

）。在我的例子中，性能比GDI+快得多，但我在渲染位图时遇到了一些问题，从来没有时间找到合适的解决方案。

我最近将一些绘图代码移植到DirectX，并对结果非常满意。我们主要使用位碰撞来渲染位图，并且看到可以在几分钟内测量的渲染时间减少到1-2秒左右

<>这不能直接与你的用法相比，因为我们已经使用SLIMDX从C++中的BIT攻击到C to Direct3D，但是我想你会看到性能上的好处，即使它们不是我们所看到的数量级。 我建议您考虑一下将Direct2D与SlimDX结合使用。由于某些原因，Direct2D与DirectX 11不兼容，因此需要使用DirectX 10.1。如果您在WPF中使用过绘图API，那么您将已经熟悉Direct2D，因为据我所知，它的API是基于WPF绘图API的。Direct2D的主要问题是缺少文档，而且它只能在Vista以后的版本中使用

我还没有尝试过DirectX 10/WPF互操作，但我相信这是可能的(http://stackoverflow.com/questions/1252780/d3dimage-using-dx10)

编辑：我想我会给你一个比较，从我们的代码画一个简单的多边形。首先是WPF版本：

        StreamGeometry geometry = new StreamGeometry();

        using (StreamGeometryContext ctx = geometry.Open())
        {
            foreach (Polygon polygon in mask.Polygons)
            {
                bool first = true;

                foreach (Vector2 p in polygon.Points)
                {
                    Point point = new Point(p.X, p.Y);

                    if (first)
                    {
                        ctx.BeginFigure(point, true, true);
                        first = false;
                    }
                    else
                    {
                        ctx.LineTo(point, false, false);
                    }
                }
            }
        }

现在是Direct2D版本：

        Texture2D maskTexture = helper.CreateRenderTexture(width, height);

        RenderTargetProperties props = new RenderTargetProperties
        {
            HorizontalDpi = 96,
            PixelFormat = new PixelFormat(SlimDX.DXGI.Format.Unknown, AlphaMode.Premultiplied),
            Type = RenderTargetType.Default,
            Usage = RenderTargetUsage.None,
            VerticalDpi = 96,
        };

        using (SlimDX.Direct2D.Factory factory = new SlimDX.Direct2D.Factory())
        using (SlimDX.DXGI.Surface surface = maskTexture.AsSurface())
        using (RenderTarget target = RenderTarget.FromDXGI(factory, surface, props))
        using (SlimDX.Direct2D.Brush brush = new SolidColorBrush(target, new SlimDX.Color4(System.Drawing.Color.Red)))
        using (PathGeometry geometry = new PathGeometry(factory))
        using (SimplifiedGeometrySink sink = geometry.Open())
        {
            foreach (Polygon polygon in mask.Polygons)
            {
                PointF[] points = new PointF[polygon.Points.Count()];
                int i = 0;

                foreach (Vector2 p in polygon.Points)
                {
                    points[i++] = new PointF(p.X * width, p.Y * height);
                }

                sink.BeginFigure(points[0], FigureBegin.Filled);
                sink.AddLines(points);
                sink.EndFigure(FigureEnd.Closed);
            }

            sink.Close();
            target.BeginDraw();
            target.FillGeometry(geometry, brush);
            target.EndDraw();
        }

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正如您所看到的，Direct2D版本的工作量稍大一些（并且依赖于我编写的一些帮助函数），但实际上非常相似。

感谢您的回复！您是否有使用SlimDX（wpf集成）的经验？它能呈现的东西的数量有上限吗？我试图权衡SlimDX的学习曲线和它相对于GDI路线提供的性能优势。我相信SlimDX有一个WPF互操作性示例（）。此外，虽然SlimDX/DirectX渲染的内容本身没有上限，但请记住，性能只是图形卡马力和渲染效率的函数——实际上，GDI和DirectX都是如此