如何优化基于 QGraphicsView 的应用程序的性能？

Question

我有一个基于 Qt 图形视图框架的应用程序。
这是一款拼图游戏，基本上将像素图切割成更小的像素图（拼图块），并将它们显示为 QGraphicsView 中的 QGraphicsItem。我希望这个应用程序能够在智能手机和平板电脑上运行。 （它已经在诺基亚 N900 和一些 Symbian 手机上运行。尚未针对 Symbian^3 进行优化。）
来源是Gitorious。

这些项目继承了QGraphicsItem和QObject，并具有用于pos()和rotation(的Q_PROPERTY宏。 ) 的 QGraphicsItem 来启用使用 Qt 动画框架对它们进行动画处理。
我对项目执行转换，例如缩放和旋转（后者仅在开发中的多点触控分支中），并且我还在它们上使用 QGraphicsDropShadowEffect。

我使用 QGLWidget 作为 QGraphicsView 的视口，以便为应用程序启用 OpenGL 加速。

问题是，尽管应用程序经过 OpenGL 加速，但它一点也不流畅。 （特别是动画，特别是自从我将旋转变换添加到多点触控分支后。）显示的图形项并不多，并且没有 3D 操作或任何严重的内容，只有 2D 绘图。
我根本不是图形专家，所以我不知道为什么这个应用程序运行缓慢。我见过其他具有更复杂效果的游戏运行起来比这个流畅得多。

秘密是什么？我该如何优化这个应用程序？

Answer 1

好吧，我等了这么久，终于找到解决方案了。

与此同时，我用 QML 重写了应用程序的 UI，令我惊讶的是，性能好多了，而且应用程序现在非常流畅。

一些结论：

• OpenGL 加速在全屏模式下运行时效果最佳。将整个 UI 放在 QDeclarativeView 中并将其 viewPort 设置为 QGLWidget，然后全屏显示它使这成为可能。
• 看来QWidgets的开销比我们想象的要多很多。
• QML 的表现比预期好很多。
• QGraphicsDropshadowEffect 的影响很小，但我删除了它，现在我使用描边效果。将来，我可能会考虑使用 QML 着色器效果。
• 为 QDeclarativeView 设置各种优化标志是值得的
• 。具有 alpha 透明度的绘图项目的性能比不使用 alpha 透明度的绘图项目要差得多。尽可能避免 Alpha 透明度。
• 将 QGraphicsItem 子类重写为 QDeclarativeItem 子类确实很容易并且值得付出努力。

源代码在这里。

Answer 2

我的答案是针对那些像我一样在他们的 GraphicsItem::paint() 方法中实现渲染模式逻辑的人。
例如：

GraphicsItem::paint(QPainter * painter, const QStyleOptionGraphicsItem*, QWidget*)
{
    QPen _pen ;
    const qreal normalPenWidthF = 1.5 ;
    if(isSelected()) {
        _pen.setColor(Settings::s_selectionColor) ;
        _pen.setWidthF(Settings::s_selectionWidth) ;
    }
    else
    if(isHovered()) {
        _pen.setColor(Settings::s_hoveredColor) ;
        _pen.setWidthF(Settings::s_selectionWidth) ;
    }
    else
    if(someOtherLogic()) {
        _pen.setColor(Settings::s_otherColor) ;
        _pen.setWidthF(normalPenWidthF) ;
    }
    else {
        _pen.setColor(TSPSettings::s_defaultColor) ;
        _pen.setWidthF(normalPenWidthF) ;
    }
    //
    painter->setPen(_pen) ;
    painter->setBrush(Qt::NoBrush) ;
    painter->drawEllipse(m_rect) ;
}

以下是我如何实现良好的 QGraphicsView 性能，即使是涉及多个图层的大型场景。它甚至可以支持层之间形状的动态剪切。

1. 自定义GraphicsItems应该继承QAbstractGraphicsShapeItem，
   所以你有 setPen() 和 setBrush() 支持。
2. 暴露一个更新笔和画笔的接口，并使用一些逻辑
   仅在需要时触发更新。

.h

class AbstractGraphicsItem : public QAbstractGraphicsShapeItem
{
    private :
        bool m_hovered ;

    public :
        AbstractGraphicsItem() ;
        virtual ~AbstractGraphicsItem() ;

        bool isHovered() const { return m_hovered ; }
        void setIsHovered(bool state) ;

        // control render mode update
        virtual void updatePenAndBrush()=0 ;

    protected :
        virtual QVariant itemChange(GraphicsItemChange change, const QVariant &value) ;
        virtual void hoverEnterEvent(QGraphicsSceneHoverEvent *e);
        virtual void hoverLeaveEvent(QGraphicsSceneHoverEvent *e);
};

.cpp

AbstractGraphicsItem::AbstractGraphicsItem()
    : QAbstractGraphicsShapeItem()
    , m_hovered(false)
{
}

AbstractGraphicsItem::~AbstractGraphicsItem()
{
}

void AbstractGraphicsItem::setHovered(bool state)
{
    if (h!=isHovered()) {
        m_hovered = h ;
        updatePenAndBrush() ;
        update() ;
    }
}

void AbstractGraphicsItem::hoverEnterEvent(QGraphicsSceneHoverEvent*)
{
    setHovered(true) ;
}

void AbstractGraphicsItem::hoverLeaveEvent(QGraphicsSceneHoverEvent*)
{
    setHovered(false) ;
}

QVariant AbstractGraphicsItem::itemChange(GraphicsItemChange change, const QVariant &value)
{
    switch(change) {
        case ItemSelectedHasChanged :
            updatePenAndBrush() ;
            break ;
    }

    return QAbstractGraphicsShapeItem::itemChange(change, value);
}

然后你的 GraphicsItem （它继承了 AbstractGraphicsItem）变成：

void GraphicsItem::updatePenAndBrush()
{
    QPen _pen ;
    if(isSelected()) {
        _pen.setColor(Settings::s_selectionColor) ;
        _pen.setWidthF(Settings::s_selectionWidth) ;
    } else
    if(isHovered()) {
        _pen.setColor(Settings::s_hoveredColor) ;
        _pen.setWidthF(Settings::s_selectionWidth) ;
    } else
    if(someOtherLogic()) {
        _pen.setColor(Settings::s_otherColor) ;
        _pen.setWidthF(normalPenWidthF) ;
    } else {
        _pen.setColor(Settings::s_defaultColor) ;
        _pen.setWidthF(normalPenWidthF) ;
    }
    _pen.setCosmetic(true) ;
    setPen(_pen) ;
}

void GraphicsItem::paint(QPainter *painter, const QStyleOptionGraphicsItem*, QWidget *)
{
    painter->setPen(pen()) ;
    painter->setBrush(brush()) ;
    painter->drawEllipse(s_rect) ;
}

旧的 GraphicsItem::paint() 方法的内容是现在在 GraphicsItem::updatePenAndBrush() 中，并且时不时地调用，但不是在每次绘制调用时调用。另一方面，绘画方法涉及基础知识。
显然，您必须自己调用 updatePenAndBrush()，但对我来说这并不难。
这并不是我为提高绩效所做的唯一事情。我搜索了很多，并且图形视图系统有很多可能的调整，但是有了这个，我的应用程序从几乎不可用变成了实时（终于！）

Answer 3

特别是当您在场景中移动项目时，QGraphicsScene 的索引可能需要一些更新索引的时间，从而降低性能。您可以使用 setItemIndexMethod() 调整索引。如果您不依赖 items() 或 itemAt()，这可能有助于提高性能。

然而，这是一个漫长的过程。如果场景中只有很少的项目，则性能改进可能很小。

Answer 4

通常最好将 Graphicssystem 设置为“raster”（最终输出仍为 OpenGL，因为 GL Widget 作为视口）。您没有提及它，但您可以轻松尝试将“-graphicssystem raster”添加到命令行是否会产生任何改进。

Answer 5

根据我自己的经验，QGraphicsItem 中的图形效果确实占用大量内存和计算量。如果您在动画过渡期间使用它们，则可能会出现问题。您应该将它们取下来，看看它有多平滑，然后尝试实现您自己的效果。