是否有一种快速替代方法可以从 XNA 中的位图对象创建 Texture2D？

Question

我环顾四周，发现从位图创建 Texture2D 的唯一方法是：

using  (MemoryStream s = new  MemoryStream())
{
   bmp.Save(s, System.Drawing.Imaging.ImageFormat.Png);
   s.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
   Texture2D tx = Texture2D.FromFile(device, s);
}

其中

Texture2D tx = new Texture2D(device, bmp.Width, bmp.Height,
                        0, TextureUsage.None, SurfaceFormat.Color);
tx.SetData<byte>(rgbValues, 0, rgbValues.Length, SetDataOptions.NoOverwrite);

rgbValues 是包含 32 位 ARGB 格式的位图像素数据的字节数组。

我的问题是，我可以尝试更快的方法吗？

我正在编写一个地图编辑器，它必须读取自定义格式的图像（地图图块）并将其转换为要显示的Texture2D 纹理。编辑器的早期版本是 C++ 实现，它首先将图像转换为位图，然后转换为要使用 DirectX 绘制的纹理。我在这里尝试了相同的方法，但是上述两种方法都太慢了。在合理规格的计算机上，将地图所需的所有纹理加载到内存中，第一种方法大约需要 250 秒，第二种方法大约需要 110 秒（作为比较，C++ 代码大约需要 5 秒）。如果有一种方法可以直接编辑纹理数据（例如使用 Bitmap 类的 LockBits 方法），那么我将能够将自定义格式图像直接转换为 Texture2D，并有望节省处理时间。

任何帮助将非常感激。

谢谢

Answer 1

你想要 LockBits 吗？你会得到LockBits。

在我的实现中，我从调用者传入了 GraphicsDevice，这样我就可以使该方法通用且静态。

public static Texture2D GetTexture2DFromBitmap(GraphicsDevice device, Bitmap bitmap)
{
    Texture2D tex = new Texture2D(device, bitmap.Width, bitmap.Height, 1, TextureUsage.None, SurfaceFormat.Color);

    BitmapData data = bitmap.LockBits(new System.Drawing.Rectangle(0, 0, bitmap.Width, bitmap.Height), System.Drawing.Imaging.ImageLockMode.ReadOnly, bitmap.PixelFormat);

    int bufferSize = data.Height * data.Stride;

    //create data buffer 
    byte[] bytes = new byte[bufferSize];    

    // copy bitmap data into buffer
    Marshal.Copy(data.Scan0, bytes, 0, bytes.Length);

    // copy our buffer to the texture
    tex.SetData(bytes);

    // unlock the bitmap data
    bitmap.UnlockBits(data);

    return tex;
}

Answer 2

他们在 XNA 4.0 中将格式从 bgra 更改为 rgba，因此该方法会给出奇怪的颜色，需要切换红色和蓝色通道。这是我写的一个方法，速度超级快！ （加载 1500x 256x256 像素纹理大约需要 3 秒）。

    private Texture2D GetTexture(GraphicsDevice dev, System.Drawing.Bitmap bmp)
    {
        int[] imgData = new int[bmp.Width * bmp.Height];
        Texture2D texture = new Texture2D(dev, bmp.Width, bmp.Height);

        unsafe
        {
            // lock bitmap
            System.Drawing.Imaging.BitmapData origdata = 
                bmp.LockBits(new System.Drawing.Rectangle(0, 0, bmp.Width, bmp.Height), System.Drawing.Imaging.ImageLockMode.ReadOnly, bmp.PixelFormat);

            uint* byteData = (uint*)origdata.Scan0;

            // Switch bgra -> rgba
            for (int i = 0; i < imgData.Length; i++)
            {
                byteData[i] = (byteData[i] & 0x000000ff) << 16 | (byteData[i] & 0x0000FF00) | (byteData[i] & 0x00FF0000) >> 16 | (byteData[i] & 0xFF000000);                        
            }                

            // copy data
            System.Runtime.InteropServices.Marshal.Copy(origdata.Scan0, imgData, 0, bmp.Width * bmp.Height);

            byteData = null;

            // unlock bitmap
            bmp.UnlockBits(origdata);
        }

        texture.SetData(imgData);

        return texture;
    }

Answer 3

我发现在使用 LockBits 时，我必须将 PixelFormat 指定为 .Format32bppArgb，正如您建议的那样来抓取网络摄像头图像。

        BitmapData bmd = bmp.LockBits(new System.Drawing.Rectangle(0, 0, bmp.Width, bmp.Height),
            System.Drawing.Imaging.ImageLockMode.ReadOnly, PixelFormat.Format32bppArgb);
        int bufferSize = bmd.Height * bmd.Stride;
        //create data buffer 
        byte[] bytes = new byte[bufferSize];
        // copy bitmap data into buffer
        Marshal.Copy(bmd.Scan0, bytes, 0, bytes.Length);

        // copy our buffer to the texture
        Texture2D t2d = new Texture2D(_graphics.GraphicsDevice, bmp.Width, bmp.Height, 1, TextureUsage.None, SurfaceFormat.Color);
        t2d.SetData<byte>(bytes);
        // unlock the bitmap data
        bmp.UnlockBits(bmd);
        return t2d;

Answer 4

当我第一次读到这个问题时，我认为 SetData 性能才是极限。然而，阅读OP在最佳答案中的评论，他似乎分配了很多的大纹理2D。

作为替代方案，请考虑拥有一个 Texture2D 池，您可以根据需要分配该池，并在不再需要时返回该池。

第一次需要每个纹理文件时（或者在进程开始时的“预加载”中，具体取决于您想要延迟的位置），将每个文件加载到 byte[] 数组中。 （将这些 byte[] 数组存储在 LRU 缓存 中 - 除非您确定有足够的内存来始终保留它们。）然后当您需要其中之一时这些纹理，抓取池纹理之一（如果没有合适的大小可用，则分配一个新的纹理），从字节数组中设置数据 - 中提琴，你有一个纹理。

[我遗漏了重要的细节，例如需要将纹理与特定设备关联 - 但您可以确定从参数到您调用的方法的任何需求。我的观点是尽量减少对 Texture2D 构造函数的调用，尤其是当您有很多大型纹理时。]

如果您真的很喜欢，并且正在处理许多不同大小的纹理，您还可以应用LRU 缓存< /em> 原则到池。具体来说，跟踪池中保存的“空闲”对象的字节总数。如果该总数超过您设置的某个阈值（可能与“空闲”对象的总数相结合），则在下一个请求时，丢弃最旧的空闲池项目（大小错误或其他错误参数），以保持在允许的范围以下“浪费”缓存空间的阈值。

顺便说一句，您可以简单地跟踪阈值，并在超过阈值时丢弃所有自由对象。缺点是下次分配一堆新纹理时会出现短暂的停顿 - 如果您了解应保留的大小，则可以改善这种情况。如果这还不够好，那么您需要LRU。