Запись пикселей
89WPF --- Графика и анимация WPF --- Запись пикселей
Хотя показанный в предыдущей статье код успешно работает, на самом деле это — не лучший подход. Когда требуется писать большой объем данных за раз, или даже все изображение сразу, лучше иметь дело с более крупными частями. Дело в том, что вызов WritePixels() сопряжен с некоторыми накладными расходами, и чем чаще он вызывается, тем больше задерживается приложение.
Ниже показано тестовое приложение, которое создает динамическое растровое изображение, заполняя пиксели случайным шаблоном с регулярной сеткой. В коде эта задача решается двумя разными способами: с помощью пиксельного подхода, описанного в предыдущем разделе, и с использованием стратегии однократной записи, которая рассматривается ниже. Запустив приложение, вы заметите, что однократная запись работает намного быстрее:
private void cmdGenerate_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
{
// Create the bitmap, with the dimensions of the image placeholder.
WriteableBitmap wb = new WriteableBitmap((int)img.Width,
(int)img.Height, 96, 96, PixelFormats.Bgra32, null);
// Define the update square (which is as big as the entire image).
Int32Rect rect = new Int32Rect(0, 0, (int)img.Width, (int)img.Height);
byte[] pixels = new byte[(int)img.Width * (int)img.Height * wb.Format.BitsPerPixel / 8];
Random rand = new Random();
for (int y = 0; y < wb.PixelHeight; y++)
{
for (int x = 0; x < wb.PixelWidth; x++)
{
int alpha = 0;
int red = 0;
int green = 0;
int blue = 0;
// Determine the pixel's color.
if ((x % 5 == 0) || (y % 7 == 0))
{
red = (int)((double)y / wb.PixelHeight * 255);
green = rand.Next(100, 255);
blue = (int)((double)x / wb.PixelWidth * 255);
alpha = 255;
}
else
{
red = (int)((double)x / wb.PixelWidth * 255);
green = rand.Next(100, 255);
blue = (int)((double)y / wb.PixelHeight * 255);
alpha = 50;
}
int pixelOffset = (x + y * wb.PixelWidth) * wb.Format.BitsPerPixel/8;
pixels[pixelOffset] = (byte)blue;
pixels[pixelOffset + 1] = (byte)green;
pixels[pixelOffset + 2] = (byte)red;
pixels[pixelOffset + 3] = (byte)alpha;
}
int stride = (wb.PixelWidth * wb.Format.BitsPerPixel) / 8;
wb.WritePixels(rect, pixels, stride, 0);
}
// Show the bitmap in an Image element.
img.Source = wb;
}
private void cmdGenerate2_Click(object sender, RoutedEventArgs e)
{
// Create the bitmap, with the dimensions of the image placeholder.
WriteableBitmap wb = new WriteableBitmap((int)img.Width,
(int)img.Height, 96, 96, PixelFormats.Bgra32, null);
Random rand = new Random();
for (int x = 0; x < wb.PixelWidth; x++)
{
for (int y = 0; y < wb.PixelHeight; y++)
{
int alpha = 0;
int red = 0;
int green = 0;
int blue = 0;
// Determine the pixel's color.
if ((x % 5 == 0) || (y % 7 == 0))
{
red = (int)((double)y / wb.PixelHeight * 255);
green = rand.Next(100, 255);
blue = (int)((double)x / wb.PixelWidth * 255);
alpha = 255;
}
else
{
red = (int)((double)x / wb.PixelWidth * 255);
green = rand.Next(100, 255);
blue = (int)((double)y / wb.PixelHeight * 255);
alpha = 50;
}
// Set the pixel value.
byte[] colorData = { (byte)blue, (byte)green, (byte)red, (byte)alpha }; // B G R
Int32Rect rect = new Int32Rect(x,y, 1, 1);
int stride = (wb.PixelWidth * wb.Format.BitsPerPixel) / 8;
wb.WritePixels(rect, colorData, stride, 0);
//wb.WritePixels(.[y * wb.PixelWidth + x] = pixelColorValue;
}
}
// Show the bitmap in an Image element.
img.Source = wb;
}
Чтобы обновлять более одного пикселя за раз, нужно разобраться, каким образом пиксели упакованы вместе в байтовом массиве. Независимо от используемого формата, буфер обновления будет содержать одномерный массив байтов. Этот массив содержит значения, описывающие пиксели в прямоугольной области изображения, начиная с левого верхнего угла и заполняя строки сверху вниз.
В реальном приложении, скорее всего, будет выбран подход, который находится где-то между двумя описанными выше. Запись по одному пикселю за раз, когда нужно обновить большой кусок растрового изображения, не подойдет, потому что она окажется слишком медленной. Но хранить в памяти все данные изображения тоже не годится, т.к. они занимают слишком много места. (В конце концов, изображение размером 1000x1000 пикселей, с 4 байтами на пиксель, потребует около 4 Мбайт памяти, что не особо много, но и не мало.) Вместо этого следует стараться писать большие порции изображения, а не индивидуальные пиксели, особенно при генерации всего растрового изображения за раз.
Если требуется выполнять частые обновления данных изображения в WriteableBitmap и делать это из другого потока, можно еще более оптимизировать код, используя фоновый буфер WriteableBitmap. Базовый процесс выглядит следующим образом: с помощью метода Lock() зарезервировать фоновый буфер, получить указатель на этот буфер, обновить его, указать измененную область вызовом AddDirtyRect() и затем снять блокировку с фонового буфера методом Unlock(). Этот процесс потребует небезопасного кода.
