我想强制渲染，但只尽可能快地绘制（InvalidateVisual / CompositionTarget.Rendering）

Question

我正在开发一个实时 WPF/Silverlight（以及很快的 WP7）可视化组件，并且我正在寻找最佳解决方案来强制以游戏循环样式重绘整个组件。重绘应该是按需的，但我不想通过重绘调用来备份消息泵。我的组件中的大部分绘图都是使用非 WPF 原语（例如 Bitmap Interop、Direct2D）完成的，因此我的代码不使用 InvalidateVisual，因此，目前看起来像这样

// Pseudocode, doesnt compile, just to convey the meaning
public void InvalidateElement()
{
    if (CurrentlyDrawing)
        return;

    Dispatcher.BeginInvoke(() => 
    {
        CurrentlyDrawing = true;

        DoDrawInternal();

        CurrentlyDrawing = false;            
    }
}

好的，这很棒。如果我多次调用 InvalidateElement，我会获得良好的响应能力。但是，我想要做的是确保我可以尽快将数据推送到可视化组件，但仅在组件能够绘制时进行绘制，而不是在输入流完成后继续绘制以赶上数据。

不，我无法覆盖 OnRender，我在 WPF 中使用非 WPF 绘图；-)

基本上我想要的是类似于 WindowsForms 中旧的 Invalidate() / OnPaint 的东西，或者更好的是 DirectX 中的游戏循环。

目前我遇到的情况是，如果我有一个外部线程以高速率将数据推送到可视化组件，那么如果我停止推送数据，我会在组件停止绘制之前再获得 20 秒的刷新时间。我想在数据进入后立即停止绘制。

我的另一个想法是在可视化组件中处理 CompositionTarget.Rendering，然后实现某种基本队列来推送数据，并且 Rendering 事件会尽快消耗这些数据。

总结

给定一个 WPF 可视化组件 V 和每 1 毫秒推送一次数据的数据源 D，我如何确保无论 D 的数据速率如何，V 都会以 30FPS（或其他任何速率）绘制数据。可以做到）并以块的形式更新自身，有点像游戏渲染循环在 DirectX 中的作用？

当数据停止时，V 应该一次性重新绘制到目前为止的所有内容。当数据太快时，V 一次绘制更大的块来补偿。

如果您需要更多信息，我很乐意分享。现在我刚刚发布了一个概要来衡量是否有任何快速修复，但可以根据要求提供更完整的问题和代码示例。

此致，

Answer 1

我不确定如果您使用非 WPF 元素进行绘图并需要 WinForms 提供的 Invalidate() 方法，为什么您要在前端使用 WPF？不能直接将 UI 切换为使用 WinForms 吗？

Answer 2

您可能需要考虑在 CompositionTarget.Rendering 事件上进行渲染并在无效状态上进行限制。

Silverlight 游戏循环示例 (F#)：

/// Run game
let runGame () =
    let state = gameState.GetEnumerator()
    let rate = TimeSpan.FromSeconds(1.0/50.0)
    let lastUpdate = ref DateTime.Now
    let residual = ref (TimeSpan())
    CompositionTarget.Rendering.Add (fun x -> 
        let now = DateTime.Now
        residual := !residual + (now - !lastUpdate)
        while !residual > rate do
            state.MoveNext() |> ignore
            residual := !residual - rate
        lastUpdate := now
    )

玩游戏： http://trelford.com/blog/post /LightCycles.aspx

阅读来源：https://bitbucket.org/ptrelford/lightcycles

Answer 3

您可以侦听 CompositionTarget.Rendering 事件（该事件在 WPF 渲染 UI 之前触发），并在其中进行绘图。

另一个花絮.. InvalidateVisuals() 与 Form.Invalidate() 完全不同，因为它也会导致昂贵的重新布局。如果您想要类似 Form.Invalidate() 的内容，请创建一个 DrawingGroup（或位图图像）“backingStore”，在 OnRender() 期间将其放置在 DrawingContext 中，然后随时更新它。 WPF 将自动更新并重新绘制 UI。

Answer 4

您是否考虑过使用以 30FPS 运行的调度计时器，然后拍摄当前数据的快照并在每个计时器滴答处渲染它？如果您想在没有任何更改的情况下避免重绘，您可以简单地保留 LastChanged 和 LastRendered 的时间戳，仅在 LastChanged > 时才执行实际重绘。最后渲染。基本上更新数据和渲染数据是相互解耦的；主要技巧是确保当渲染线程想要渲染数据时，您可以以某种方式获得数据的连贯快照（即您需要某种锁定。）

Answer 5

我最近正在处理一个需要类似游戏循环风格的项目。虽然我的示例纯粹是用 F# 编写的，但您也可以弄清楚如何在 C# 中做到这一点，可以使用一些互操作代码来初始化计时器并连接事件，如下面的链接

http://dl.dropbox.com/u/23500975/Demos/loopstate.zip

示例中没有展示如何重绘，只是每 500ms 更新一次底层股票数据，它几乎适用于 WPF 的任何类型的绘图机制。核心思想是使用可组合事件，在 F# 中，事件是一等公民 + IObservable（C# 的反应式扩展），因此我们可以轻松地组合函数，依次返回一组事件或单个事件。有一个函数 Observable.await，它接收一个 Observable 并且还有一个要返回的状态。

            eventSource
            |> Observable.await(fun (t:State.t) e ->
                // return the modified state back on every check or in the end
                match e with
                // start button click
                | Choice1Of3(_) ->
                    {t with start=true}

                // stop button click
                | Choice2Of3(_) ->
                    {t with start=false}

                // timer tick event,
                | Choice3Of3(_) ->
                    if t.start = true then
                        handleStockUpdate(t)
                    else t
            ) (state)

我只是在这里使用了一些 FP 术语，但它应该可以与正常的 C# (OO) 处理方式一起正常工作。

希望这有帮助！

——法赫德