macos - scenekit 的性能问题

Question

我有一个行维数组值，我想以 3D 方式可视化，并且我在 OS X 下使用场景工具包。我以一种笨拙的方式做到了这一点，将每一列用作 X 轴上的一个点，将每一行用作 Z 轴上的一个点，将每个值用作 Y 轴上的标准化点 - 我将一个球体放置在由每个数据点定义的向量。它可以工作，但看起来不太好。

我还通过基于 Drawing a line between two points using SceneKit 中 @Matthew 的函数构建线网格来完成此操作。 (他发布的答案，不是原来的问题)。对于每个点，我使用他的函数绘制两条线 - 一条在我的当前点和右边的下一个点之间，另一条在我的当前点和前面的下一个点之间(当然，除非没有额外的列/行) )。

使用第二种方法，我的结果看起来好多了...但是性能非常糟糕!完成初始渲染需要相当长的时间，如果我使用触控板/鼠标来旋转或平移场景，我还不如喝杯咖啡等待我的系统再次可用(这并不算多)夸张)。使用 sphere 方法，事物的渲染和更新速度非常快。

关于使用lines方法时如何提高性能有什么建议吗？ (请注意，我并没有尝试同时添加直线和球体。)从代码角度来看，方法之间的唯一区别是调用以下哪种方法(并且对于每个点， addPixelAt... 被调用一次，但 addLineAt... 对于大多数点来说会被调用两次)。

- (SCNNode *)addPixelAtRow:(CGFloat)row Column:(CGFloat)column size:(CGFloat)size color:(NSColor *)color
{
    CGFloat radius = 0.5;

    SCNSphere *ball = [SCNSphere sphereWithRadius:radius*1.5];
    SCNMaterial *material = [SCNMaterial material];
    [[material diffuse] setContents:color];
    [[material specular] setContents:color];
    [ball setMaterials:@[material]];

    SCNNode *ballNode = [SCNNode nodeWithGeometry:ball];
    [ballNode setPosition:SCNVector3Make(column, size, row)];

    [_baseNode addChildNode:ballNode];
    return ballNode;
}

- (SCNNode *)addLineFromRow:(CGFloat)row1  Column:(CGFloat)column1  size:(CGFloat)size1
                       toRow2:(CGFloat)row2 Column2:(CGFloat)column2 size2:(CGFloat)size2 color:(NSColor *)color
{
    SCNVector3 positions[] = {
        SCNVector3Make(column1, size1, row1),
        SCNVector3Make(column2, size2, row2)
    };

    int indices[] = {0, 1};

    SCNGeometrySource *vertexSource = [SCNGeometrySource geometrySourceWithVertices:positions count:2];

    NSData *indexData = [NSData dataWithBytes:indices length:sizeof(indices)];

    SCNGeometryElement *element = [SCNGeometryElement geometryElementWithData:indexData
                                                                primitiveType:SCNGeometryPrimitiveTypeLine
                                                               primitiveCount:1
                                                                bytesPerIndex:sizeof(int)];

    SCNGeometry *line = [SCNGeometry geometryWithSources:@[vertexSource] elements:@[element]];
    SCNMaterial *material = [SCNMaterial material];
    [[material diffuse] setContents:color];
    [[material specular] setContents:color];
    [line setMaterials:@[material]];

    SCNNode *lineNode = [SCNNode nodeWithGeometry:line];

    [_baseNode addChildNode:lineNode];
    return lineNode;
}

Answer 1

根据您在问题中显示的数据，我想说您的主要问题是绘图调用的数量。你的数量有数万，这方式太多了。它可能应该更接近 ~100。

之所以有如此多的绘制调用，是因为场景(每行)中有如此多不同的对象。更好(但更高级的解决方案)可能是为由所有线组成的整个网格生成单个元素。如果您想使用该网格实现相同的渲染(根据高度从冷到暖的颜色)，那么您可以在着色器修改器中实现。

但是，在您的情况下，我会首先展平所有行(因为这将是最小的代码更改，并且在您的情况下仍然应该具有显着的性能改进)。

(优化性能始终是一个迭代过程。一旦修复一件事，就会出现另一件事，这是最昂贵的操作。如果没有您的代码，我只能说什么有助于解决当前的性能问题)

创建一个空节点(不将其添加到场景中)并生成所有线条，将它们添加到该节点。然后通过调用 flattenedClone 创建该节点的扁平副本在包含所有行的节点上

SCNNode *nodeWithAllTheLines = [SCNNode node];
// create all the lines and add them to it...
SCNNode *flattenedNode = [nodeWithAllTheLines flattenedClone];
[_baseNode addChildNode:flattenedNode];

当您执行此操作时，您应该会看到绘制调用数量(统计数据中菱形后面的数字)显着下降，并且性能有望大幅提高。