iOS 和常見的離屏渲染Say Goodbye!

移動應用優化到最后主要還是看FPS(頁面流暢程度)性能、內存占用等方面。離屏渲染也是老生常談的一個問題,本文側重點在常見導致離屏渲染的因素及解決方案。

那么為什么離屏渲染會引起性能問題?

OpenGL中,GPU屏幕渲染有兩種方式: On-Screen Rendering (當前屏幕渲染)Off-Screen Rendering (離屏渲染) ,當前屏幕渲染不需要額外創建新的緩存,也不需要開啟新的上下文,相對于離屏渲染性能更好。但是受當前屏幕渲染的局限因素限制(只有自身上下文、屏幕緩存有限等),當前屏幕渲染有些情況下的渲染解決不了的,就使用到離屏渲染。離屏渲染的整個過程需要切換上下文環境,先從 當前屏幕切換到離屏,等結束后,又要將上下文環境切換回來.這也是為什么會消耗性能的原因了。

離屏渲染引發因素有 cornerRadius(設置圓角)、shadows(陰影)、masks(遮罩)、edge antialiasing(抗鋸齒)、group opacity(不透明)、shouldRasterize(光柵化) 等,至于檢測離屏渲染的工具 Instruments的Core Animation 就不多說了。本文主要介紹 設置圓角陰影 的方案。

設置圓角

常規做法:

   //只需要設置layer層的兩個屬性
   //設置圓角
   imageView.layer.cornerRadius = imageView.frame.size.width / 2;
   //將多余的部分切掉
   imageView.layer.masksToBounds = YES;

這里提供兩種避免離屏渲染的方案

  • 1.視圖上添加一個子layer到最上層,用于遮蓋該視圖及其子視圖,設置layer的圖片為剛好能夠遮蓋成所需圓角樣子,并且圖片顏色剛好是該視圖父視圖的背景顏色就達到想要的效果。
    原文地址 ,該作者寫的很好,封裝了一個UIView的分類,3個API,分別是 設置一個四角圓角,設置一個指定位置的圓角,設置一個帶邊框的圓角
    github地址
/**
 設置一個四角圓角

 @param radius 圓角半徑
 @param color  圓角背景色
 */
- (void)xw_roundedCornerWithRadius:(CGFloat)radius cornerColor:(UIColor *)color;

/**
 設置一個普通圓角

 @param radius  圓角半徑
 @param color   圓角背景色
 @param corners 圓角位置
 */
- (void)xw_roundedCornerWithRadius:(CGFloat)radius cornerColor:(UIColor *)color corners:(UIRectCorner)corners;

/**
 設置一個帶邊框的圓角

 @param cornerRadii 圓角半徑cornerRadii
 @param color       圓角背景色
 @param corners     圓角位置
 @param borderColor 邊框顏色
 @param borderWidth 邊框線寬
 */
- (void)xw_roundedCornerWithCornerRadii:(CGSize)cornerRadii cornerColor:(UIColor *)color corners:(UIRectCorner)corners borderColor:(UIColor *)borderColor borderWidth:(CGFloat)borderWidth;

下載下來這個分類直接拖入工程就可以使用了,調用很方便,不過使用的時候會發現,這三個API都需要傳一個參數 cornerColor (父視圖的背景色),所以也造成了這個功能的局限,即 如果該父視圖的顏色不是純色,此時該方式就不適用了,同樣 如果父視圖的顏色會變化,那實現起來的代碼也不那么優雅,如下圖,有點尷尬,這里引出了第二種方案。

邊角顏色與背景色不符

  • 2.通過修改layer.mask,首先通過貝塞爾曲線創建基于矢量的路徑
    ,傳遞給CAShapeLayer進行渲染。路徑閉環,再把繪制出的Shape賦值給layer.mask,在Mask范圍之外的Layer將不被顯示從而達到圓角效果。代碼實現很簡單,如下:
    UIButton *btn = [[UIButton alloc]initWithFrame:CGRectMake(130, 330, 100, 100)];
    [btn setBackgroundColor:[UIColor colorWithRed:(226.0 / 255.0) green:(113.0 / 255.0) blue:(19.0 / 255.0) alpha:1]];
    [backgroundImageView addSubview:btn];
    //繪制曲線路徑
    UIBezierPath *maskPath = [UIBezierPath bezierPathWithRoundedRect:btn.bounds byRoundingCorners:UIRectCornerAllCorners cornerRadii:btn.bounds.size];
    CAShapeLayer *maskLayer = [[CAShapeLayer alloc]init];
    //設置大小
    maskLayer.frame = btn.bounds;
    //設置圖形樣子
    maskLayer.path = maskPath.CGPath;
    btn.layer.mask = maskLayer;

效果圖:


個人認為第二種方案更簡單而且功能擴展性更強些

設置陰影

常規做法:

//陰影的顏色
self.imageView.layer.shadowColor= [UIColorblackColor].CGColor;
//陰影的透明度
self.imageView.layer.shadowOpacity=0.8f;
//陰影的圓角
self.imageView.layer.shadowRadius=4;
//陰影偏移量
self.imageView.layer.shadowOffset=CGSizeMake(0,0);

優化方案:
避免對shadowOffset直接修改,通過調用setShadowPath來提供一個CGPath給視圖的Layer,向Core Animation提供渲染的View的形狀Shape,就會減少離屏渲染計算

[self.imageView.layer setShadowPath:[[UIBezierPath 
    bezierPathWithRect:myView.bounds] CGPath]];

補充:當使用陰影的視圖形狀發生變化時,即shadowPath并不會跟隨CALayer的bounds屬性進行變化,所以在layer的bounds產生變化以后需要手動更新shadowPath才能讓其適配新的bounds。具體推薦看這篇文章

關于界面流暢如果想要深層探索可以看 YYKit作者 寫的文章iOS 保持界面流暢的技巧 。該文章從屏幕顯示圖像的原理,到改進的方案都有詳細介紹。

謝謝各位,歡迎指教!

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