c# - 在 WPF Viewport3D 中可视化点云非常慢

Question

我正在尝试使用 WPF 的 Viewport3D 控件可视化约 170000 个点的点云。生成 3D 点坐标后，我在每个点创建一个具有特定大小的三角形，并将其添加到一个 Model3DGroup 对象，我将其附加到我的视口(viewport)中。

我的问题是下面负责此操作的代码单独运行需要 3 秒。将 Model3DGroup 添加到视口(viewport)后，UI 会再卡住 3-5 秒。

我怎样才能使这项工作更快？另外，如果 Viewport3D 无法处理这个数量的模型，谁能推荐一种在 WPF 控件中可视化点云的替代方法？

        viewport.Children.Clear();

        Model3DGroup triangles = new Model3DGroup();
        foreach (Point3D point in workspace.PointCloud)
        {
            double x = point.X;
            double y = point.Y;
            double z = point.Z;

            Point3D p1 = new Point3D(x + 0.005, y, z);
            Point3D p2 = new Point3D(x, y + 0.005, z);

            MeshGeometry3D mymesh = new MeshGeometry3D();
            mymesh.Positions.Add(point);
            mymesh.Positions.Add(p1);
            mymesh.Positions.Add(p2);
            mymesh.TriangleIndices.Add(0);
            mymesh.TriangleIndices.Add(1);
            mymesh.TriangleIndices.Add(2);

            Vector3D Normal = GeometryHelper.CalculateTraingleNormal(p0, p1, p2);
            mymesh.Normals.Add(Normal);
            mymesh.Normals.Add(Normal);
            mymesh.Normals.Add(Normal);

            Material Material = new DiffuseMaterial(
                new SolidColorBrush(Colors.Red) { Opacity = 0.5 });
            GeometryModel3D model = new GeometryModel3D(
                mymesh, Material);

            triangles.Children.Add(model);
        }

        ModelVisual3D modelVisual = new ModelVisual3D();
        modelVisual.Content = triangles;
        viewport.Children.Add(modelVisual);

Answer 1

根据 This Page :

Create different models only when they require different Materials or Transforms. Otherwise, try to coalesce many GeometryModel3D instances with the same Materials and Transforms into a few larger GeometryModel3D and MeshGeometry3D instances.

与其创建多个 MeshGeometry3D，不如创建一个并将其添加到单个 GeometryModel3D。将单个 GeometeryModel3D 添加到您的 ModelVisual3D。这应该会显着提高模型的性能(我自己也经历过)。

为了进一步提高速度，您可以并行创建您的位置 (Parallel.ForEach Example)

      List<Point3D> points = new List<Point3D>();
      Parallel.ForEach(workspace.PointCloud, point =>
      {
        //Do Work
      }
      );
      Point3DCollection p3d = new Point3DCollection(points);
      mymesh.Positions = p3d;

我还没有测试过这段代码。可能需要一些额外的工作才能使其并行工作。一定要以三元组的形式创建点，否则你会以非常奇怪的顺序获得点，这会创建一些疯狂的三角形。

您可以跳过 TriangleIndices 的指定，因为如果未指定，它们将被推断。虽然我怀疑这会给你带来很多处理时间，而且我不确定它以后是否会对性能产生影响。