java - 如何最有效地将像素数组渲染到 C++ 中的窗口？

Question

到目前为止，我一直在使用 SDL 2.0，将我的像素阵列复制到纹理中，然后在屏幕上渲染。我的渲染方法如下所示:

for (int i = 0; i < WIDTH*HEIGHT; i++){
        pixels[i] = 0xFFFF0000;
        //pixel Format: AARRGGBB
    }
    SDL_UpdateTexture(sdlTexture, NULL, pixels, 800 * sizeof(Uint32));

    SDL_RenderClear(renderer);
    SDL_RenderCopy(renderer, sdlTexture, NULL, NULL);
    SDL_RenderPresent(renderer);

然后我测量了以纳秒为单位渲染一次所需的时间(通过 chrono)，并将其与 java 中渲染像素的类似方式进行了比较:(像素数组存储“displayImage”的像素)

BufferStrategy bs = getBufferStrategy();
    if (bs == null){
        createBufferStrategy(3);
        return;
    }
    screen.clear()
    for (int i = 0; i < WIDTH*HEIGHT; i++){
        pixels[i] = 0xFF0000;
        //pixel Format: RRGGBB
    }
    Graphics2D g =  (Graphics2D) bs.getDrawGraphics();
    g.drawImage(displayImage,0,0,getWidth(),getHeight(),null);



    g.dispose();
    bs.show();

令人惊讶的是，然后我发现用 Java 渲染它需要大约 600.000 纳秒，用 C++ 渲染它大约需要 2.000.000 纳秒。

所以我的问题是，是否有一种更有效的方法来绘制像素阵列，就像我在屏幕上看到的那样，因为(我假设)C++ 应该比 Java 更快地渲染它。

这也是我测量时间的方式:C++:

auto start = std::chrono::steady_clock::now();

//render function

auto end = std::chrono::steady_clock::now();
auto result = std::chrono::duration_cast<std::chrono::nanoseconds>(end - start).count();
std::cout << result << std::endl;

Java:

long start = System.nanoTime();

//render function

long end = System.nanoTime();
long result = end - start;
System.out.println(result);

Answer 1

首先，应该注意的是，测量这么短的时间并不总是可靠的，因此应该对这些值持保留态度。即使 java 和 C++ 使用相同的系统计时器，也可能存在不相关的差异。

关于代码，SDL_UpdateTexture 会向内部缓冲区发出一个拷贝，因此速度有点慢。您应该改用 SDL_LockTexture 和 SDL_UnlockTexture。这将允许直接访问内部缓冲区。

此外，在您的案例中您不需要清除屏幕，因为您的纹理跨越了整个屏幕，因此覆盖了所有内容。

如果你需要填充屏幕，只是一行，你可以使用汇编指令rep stos，它比循环快得多。使用 Visual C++，您可以使用 __stosd 为 uint32 发出 rep stos。这与 memset 类似，但适用于 uint32(您还拥有带 __stosw 的 uint16 版本和带 __stosq 的 uint64，仅限 x64)。有等效的 __movsd 来制作拷贝，但实现良好的 memcpy 可以更快。