如何使用 UIKit 更快地渲染具有效果的图像

Question

我正在制作一个 iOS 应用程序，它有一个使用多个 UIImageViews 切换大量图片的过程（一个循环来设置 UIImageView 的图像属性和一堆图像）。有时有些图像需要一些图形效果，比如乘法。

最简单的方法是使用 CIFilter 来执行此操作，但问题是 iOS 上的 CALayer 不支持“filters”属性，因此您需要在设置“image”属性之前将效果应用于图像。但是当你非常频繁地刷新屏幕时，这真的太慢了​​。

接下来我尝试直接使用 Core Graphics 与 UIGraphics 上下文和 kCGBlendModeMultiply 进行乘法运算。这确实比使用 CIFilter 快得多，但是由于您必须在渲染图像之前应用乘法，因此在尝试渲染具有乘法效果的图像时，您仍然会感觉程序运行速度比渲染普通图像要慢。

我的猜测是这两种方法的根本问题是你必须用GPU对图像进行效果处理，然后用CPU得到结果图像，最后用GPU渲染结果图像，这意味着数据CPU和GPU之间的传输浪费了很多时间，所以我尝试将超类从UIImageView更改为UIView并将CGGraphics上下文代码实现为drawRect方法，然后当我设置“image”属性时我在didSet中调用setNeedsDisplay方法。但这并不能很好地工作......实际上每次调用 setNeedsDisplay 程序都会变得比使用 CIFilter 慢得多，可能是因为显示了多个视图。

我想也许我可以用 OpenGL 解决这个问题，但我想知道我是否可以只用 UIKit 解决这个问题？

Answer 1

据我了解，您必须对不同的图像进行相同的更改。因此，初始初始化的时间对您来说并不重要，但应尽快处理每个图像。首先，在后台队列/线程中生成新图像是关键。 有两种快速处理/生成图像的好方法：

1. 使用 CoreImage 中的 CIFilter

2. 使用 GPUImage 库

如果您使用过 CoreImage，请检查您是否正确使用了 CIFilter 和 CIContext。 CIContext 创建需要相当多的时间，但它可能在不同的 CIFilter 和图像之间共享 - 所以你应该只创建一次 CIContext！ CIFilter 也可以在不同图像之间共享，但由于它不是线程安全的，因此您应该为每个线程设置一个单独的 CIFilter。

在我的代码中，我有以下内容：

+ (UIImage*)roundShadowImageForImage:(UIImage*)image {
    static CIFilter *_filter;

    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^
    {
        NSLog(@"CIContext and CIFilter generating...");
        _context = [CIContext contextWithOptions:@{ kCIContextUseSoftwareRenderer: @NO,
                                                    kCIContextWorkingColorSpace : [NSNull null] }];

        CIImage *roundShadowImage = [CIImage imageWithCGImage:[[self class] roundShadowImage].CGImage];
        CIImage *maskImage = [CIImage imageWithCGImage:[[self class] roundWhiteImage].CGImage];

        _filter = [CIFilter filterWithName:@"CIBlendWithAlphaMask" 
                             keysAndValues:
                   kCIInputBackgroundImageKey, roundShadowImage,
                   kCIInputMaskImageKey, maskImage, nil];
        NSLog(@"CIContext and CIFilter are generated");
    });

    if (image == nil) {
        return nil;
    }
    NSAssert(_filter, @"Error: CIFilter for cover images is not generated");

    CGSize imageSize = CGSizeMake(image.size.width * image.scale, image.size.height * image.scale);

    // CIContext and CIImage objects are immutable, which means each can be shared safely among threads
    CIFilter *filterForThread = [_filter copy]; // CIFilter could not be shared between different threads.

    CGAffineTransform imageTransform = CGAffineTransformIdentity;
    if (!CGSizeEqualToSize(imageSize, coverSize)) {
        NSLog(@"Cover image. Resizing image %@ to required size %@", NSStringFromCGSize(imageSize), NSStringFromCGSize(coverSize));
        CGFloat scaleFactor = MAX(coverSide / imageSize.width, coverSide / imageSize.height);
        imageTransform = CGAffineTransformMakeScale(scaleFactor, scaleFactor);
    }
    imageTransform = CGAffineTransformTranslate(imageTransform, extraBorder, extraBorder);

    CIImage *ciImage = [CIImage imageWithCGImage:image.CGImage];
    ciImage = [ciImage imageByApplyingTransform:imageTransform];

    if (image.hasAlpha) {
        CIImage *ciWhiteImage = [CIImage imageWithCGImage:[self whiteImage].CGImage];
        CIFilter *filter = [CIFilter filterWithName:@"CISourceOverCompositing"
                                      keysAndValues:
                            kCIInputBackgroundImageKey, ciWhiteImage,
                            kCIInputImageKey, ciImage, nil];
        [filterForThread setValue:filter.outputImage forKey:kCIInputImageKey];
    }
    else
    {
        [filterForThread setValue:ciImage forKey:kCIInputImageKey];
    }

    CIImage *outputCIImage = [filterForThread outputImage];
    CGImageRef cgimg = [_context createCGImage:outputCIImage fromRect:[outputCIImage extent]];
    UIImage *newImage = [UIImage imageWithCGImage:cgimg];
    CGImageRelease(cgimg);
    return newImage;
}

如果你对速度仍然不满意，试试GPUImage，这是一个非常好的库，它也非常快，因为它使用OpenGL进行图像生成。