c# - 在 WPF 中使用带有大图像的图像源

Question

我正在开发一个允许用户使用 ItemsControl 操作多个图像的应用程序。我开始运行一些测试，发现该应用程序在显示一些大图像时出现问题 - 即。它不适用于高分辨率 (21600x10800)、来自 20MB 的图像 http://earthobservatory.nasa.gov/Features/BlueMarble/BlueMarble_monthlies.php ，尽管它显示了来自 http://zebu.uoregon.edu/hudf/hudf.jpg 的 6200x6200、60MB 哈勃望远镜图像就好了。

最初的解决方案只是指定了一个 Image 控件，其 Source 属性指向磁盘上的一个文件(通过绑定(bind))。使用 Blue Marble 文件 - 图像将不会显示。现在这可能只是一个隐藏在时髦的 MVVM + XAML 实现深处某个地方的错误——Snoop 显示的可视树如下所示:

窗口/边框/AdornerDecorator/ContentPresenter/Grid/Canvas/UserControl/Border/ContentPresenter/Grid/Grid/Grid/Grid/Border/Grid/ContentPresenter/UserControl/UserControl/Border/ContentPresenter/Grid/Grid/Grid/Grid/Viewbox/ContainerVisual/UserControl/Border/ContentPresenter/Grid/Grid/ItemsControl/Border/ItemsPresenter/Canvas/ContentPresenter/Grid/Grid/ContentPresenter/Image...

现在调试这个! WPF 可以像那样疯狂......

无论如何，事实证明，如果我创建一个简单的 WPF 应用程序 - 图像加载就很好。我试图找出根本原因，但我不想花数周时间。我认为正确的做法可能是使用转换器来缩小图像 - 这就是我所做的:

ImagePath = @"F:\Astronomical\world.200402.3x21600x10800.jpg";
TargetWidth = 2800;
TargetHeight = 1866;

和

<Image>
    <Image.Source>
        <MultiBinding Converter="{StaticResource imageResizingConverter}">
            <MultiBinding.Bindings>
                <Binding Path="ImagePath"/>
                <Binding RelativeSource="{RelativeSource Self}" />
                <Binding Path="TargetWidth"/>
                <Binding Path="TargetHeight"/>
            </MultiBinding.Bindings>
        </MultiBinding>
    </Image.Source>
</Image>

和

public class ImageResizingConverter : MarkupExtension, IMultiValueConverter
{
    public Image TargetImage { get; set; }
    public string SourcePath { get; set; }
    public int DecodeWidth { get; set; }
    public int DecodeHeight { get; set; }

    public object Convert(object[] values, Type targetType, object parameter, CultureInfo culture)
    {
        this.SourcePath = values[0].ToString();
        this.TargetImage = (Image)values[1];
        this.DecodeWidth = (int)values[2];
        this.DecodeHeight = (int)values[3];

        return DecodeImage();
    }

    private BitmapImage DecodeImage()
    {
        BitmapImage bi = new BitmapImage();
        bi.BeginInit();

        bi.DecodePixelWidth = (int)DecodeWidth;
        bi.DecodePixelHeight = (int)DecodeHeight;

        bi.UriSource = new Uri(SourcePath);
        bi.EndInit();
        return bi;
    }

    public object[] ConvertBack(object value, Type[] targetTypes, object parameter, CultureInfo culture)
    {
        throw new Exception("The method or operation is not implemented.");
    }

    public override object ProvideValue(IServiceProvider serviceProvider)
    {
        return this;
    }
}

现在这工作正常，除了一个“小”问题。当您仅在 Image.Source 中指定文件路径时 - 与使用 BitmapImage.DecodePixelWidth 相比，应用程序实际上使用更少的内存并且运行速度更快。如果您有多个指向同一图像的图像控件，则加上 Image.Source - 它们只使用与只加载一个图像一样多的内存。使用 BitmapImage.DecodePixelWidth 解决方案 - 每个额外的 Image 控件使用更多内存，并且每个控件使用的内存都比仅指定 Image.Source 时多。也许 WPF 以某种方式以压缩形式缓存这些图像，而如果您指定解码尺寸 - 感觉就像您在内存中获得未压缩的图像，而且它需要 6 倍的时间(也许没有它，缩放是在 GPU 上完成的？)，加上感觉原始高分辨率图像也被加载并占用空间。

如果我只是缩小图像，将它保存到一个临时文件，然后使用 Image.Source 指向该文件 - 它可能会工作，但它会很慢并且需要处理临时文件的清理.如果我能检测到未正确加载的图像 - 也许我只能在需要时缩小它，但 Image.ImageFailed 永远不会被触发。也许它与视频内存有关，而这个应用程序只是将更多视频内存用于深层视觉树、不透明蒙版等。

实际问题:如果我只需要低于原始分辨率的特定分辨率，我如何才能像 Image.Source 选项一样快速加载大图像，而不使用更多内存用于额外副本和缩小图像的额外内存？另外，如果没有图像控件再使用它们，我不想将它们保留在内存中。

Answer 1

我做了一个简单的测试(一个图像)，使用 DecodePixelWidth 与在 XAML 上设置源，使用 DecodePixelWidth 加载需要 28MB，而没有缩小时需要 178MB。我很确定它不会将原始图像保留在内存中。

既然你说你正在处理多个图像，我怀疑这是一个图像重用问题。默认情况下，WPF 将缓存一个 BitmapImage 对象(无论是通过代码还是在 XAML 中创建)。它查看 SourceUri 以及 DecodePixelWidth 和 DecodePixelHeight 以找到匹配项。如果您的 TargetWidth 和 TargetHeight 发生变化，则意味着 WPF 无法重新使用其图像缓存；如果您在没有任何额外选项的情况下设置源，这将不是问题。