如何写入（位图？）图像缓冲区以获得更快的 GDI+ 显示？

Question

使用 C++ 和 .net，我有一个数据流，我想将其显示为滚动图像。 每次获得一些新数据时，我都想将其添加为新行（128x1 像素）并将之前的内容滚动到一侧。

我对这个问题的第一次尝试涉及每次获得新行时渲染整个数据集。 这有效，但太慢了，所以我认为写入某种缓冲区（也许是位图？）可能更有意义。 问题是我不知道如何做到这一点； Graphic 对象允许您非常愉快地绘制，但我看不到一种明显的方法来告诉我的控件使用 Bitmap 对象作为缓冲区？ 同样，我看不到一种在位图上绘制然后可以写入屏幕的方法。

这一定是可能的，但到目前为止我的 google-foo 已经让我失败了...

[Edit1] 只是澄清一下，数据是一个频谱图。 下图显示了我试图实现的目标：

alt text http://www.geekops.co.uk/photos/0000-00-02%20(Forum%20images)/ScrollingGraphicsAlgorithmExplanation.png

我正在绘制的数据来自在浮点数数组中。 没有什么可以限制我得到的数量，所以我只想忘记数据，因为它从图的一侧掉落。

我目前正在继承 System::Windows::Forms::UserControl，但如果有更好的替代方案，可以切换到其他内容吗？

Answer 1

查看 ScrollWindow win32 方法。 您可以滚动屏幕上的现有数据，然后仅绘制新数据。 这非常快。

Answer 2

一种可能的策略：

• 从左到右绘制后备缓冲区，到达末尾时会环绕。 仅在绘制到屏幕时（以某些指定的帧速率）执行滚动逻辑。 使用带有源矩形和目标矩形的 DrawImage 来实现此目的。

• 使用bitmap.LockBits(...)和bitmap.UnlockBits(...)方法修改原始Bitmap数据。 请小心，仅锁定要修改的矩形，因为这些函数实际上将位图数据从非托管内存复制到托管内存。 这里描述了如何执行此操作的示例 位图 ..::.LockBits 方法（矩形、ImageLockMode、PixelFormat）。

• LockBits 的替代方法是在位图上使用 SetPixel。 但众所周知，SetPixel 速度很慢。

• 将图像传输到屏幕时，请确保 Graphics 实例上的 CompositingMode 设置为 bmpg.CompositingMode = CompositingMode.SourceCopy，并且后台缓冲区的像素格式为 PixelFormat.Format32bppPArgb。

Answer 3

位图 bmpImage = new Bitmap(512,512);

for (int iRow = 0; iRow < 512; iRow++)

{

  for (int iCol = 0; iCol <512; iCol++)
                        {
                            Color clr;
                            bmpImage.SetPixel(iCol, iRow, clr);
                        }

}

(Image)bmpImage.save()

Answer 4

我不太清楚你到底想画什么（对话框上的某种控制？），但猜测它应该像这样工作：

class Foo {
    ...
    Gdiplus::Bitmap* m_pBitmap;
};

void Foo::DrawItem(LPDRAWITEMSTRUCT lpDraw) {

   // update bitmap if needed
   if(some_condition_requiring_bitmap_redraw) {

       // do expensive drawing into bitmap
       Gdiplus::Graphics graphics(m_pBitmap);
   }


   // create a graphics object to draw the control from the bitmap
   Gdiplus::Graphics graphics(lpDraw->hDC);
   graphics.DrawImage(m_pBitmap, ...);
}

无论如何，这是一个非常粗略的猜测。 如果您使用 .NET（我不熟悉它...），DrawItem 调用可能看起来完全不同，但基本逻辑应该大致相同。

根据您的数据的具体内容，一次绘制 1 个像素行可能效率不高。 您可能最好绘制一个大区域并仅根据需要显示其中的一些部分 - 尽管这显然取决于数据的输入方式。

您可能还需要对位图进行某种更新以“滚动”其内容。 我把这个留给你:-)

Answer 5

请尝试以下操作：

• 启动新的 VC++ WinForms 应用程序。
• 将名为“Spectrogram”的用户控件添加到项目中
• 将计时器控件添加到“Spectrogram”用户控件并将“Enabled”属性设置为 true
• 将以下私有变量添加到“Spectrogram”用户控件

private:
Graphics ^m_gfxBuffer;
Graphics ^m_gfxOriginal;
Bitmap ^m_bmpBuffer;
Bitmap ^m_bmpOriginal;

• 将以下代码添加到“ Spectrogram' 构造函数：

m_bmpBuffer = gcnew Bitmap(this->ClientSize.Width, this->ClientSize.Height);
m_gfxBuffer = Graphics::FromImage(m_bmpBuffer);
m_bmpOriginal = gcnew Bitmap(this->ClientSize.Width, this->ClientSize.Height);
m_gfxOriginal = Graphics::FromImage(m_bmpOriginal);
this->SetStyle(::ControlStyles::AllPaintingInWmPaint | ::ControlStyles::DoubleBuffer | ::ControlStyles::UserPaint | ::ControlStyles::OptimizedDoubleBuffer, true);
this->UpdateStyles();

• 将以下代码添加到“Spectrogram”绘制事件：

array<unsigned char, 1> ^bytes = gcnew array<unsigned char, 1>(m_bmpBuffer->Height * 3);
Random ^r = gcnew Random();
r->NextBytes(bytes);

m_gfxOriginal->DrawImage(m_bmpBuffer, -1, 0);

int y = 0;
for (int i = 0; i < m_bmpOriginal->Height * 3; i += 3)
{
  m_bmpOriginal->SetPixel(m_bmpOriginal->Width - 1, y++, ::Drawing::Color::FromArgb(255, bytes[i], bytes[i + 1], bytes[i + 2]));
}

m_gfxBuffer->DrawImage(m_bmpOriginal, 0, 0);
e->Graphics->DrawImage(m_bmpOriginal, 0, 0);    

• 将以下代码添加到“Spectrogram”计时器刻度事件

this->Invalidate(false);

• 保存项目
• 清理并重建
• 运行项目
• 关闭正在运行的窗体
• Spectrogram 用户控件现在应位于“ 将其从“工具箱
• ”拖到表单中，您应该会看到一个滚动的随机彩色频谱图。

这应该让您对位图缓冲控件有一个总体了解。 这里的关键是构造函数中的“SetStyle”调用以及绘制事件中位图的偏移量-1。

您必须正确处理图形和位图对象，并在调整大小事件中处理销毁和重建它们。

希望这可以帮助。 让我知道事情的后续。