一、概念理解

OpenGL中，GPU屏幕渲染有以下兩種方式：

On-Screen Rendering

意為當前屏幕渲染，指的是GPU的渲染操作是在當前用于顯示的屏幕緩沖區(qū)中進行。

Off-Screen Rendering

意為離屏渲染，指的是GPU在當前屏幕緩沖區(qū)以外新開辟一個緩沖區(qū)進行渲染操作。

二、離屏渲染的是是非非

相比于當前屏幕渲染，離屏渲染的代價是很高的，主要體現(xiàn)在兩個方面：

創(chuàng)建新緩沖區(qū)

要想進行離屏渲染，首先要創(chuàng)建一個新的緩沖區(qū)。

上下文切換

離屏渲染的整個過程，需要多次切換上下文環(huán)境：先是從當前屏幕（On-Screen）切換到離屏（Off-Screen）；等到離屏渲染結束以后，將離屏緩沖區(qū)的渲染結果顯示到屏幕上有需要將上下文環(huán)境從離屏切換到當前屏幕。而上下文環(huán)境的切換是要付出很大代價的。

三、離屏渲染觸發(fā)方式

設置了以下屬性時，都會觸發(fā)離屏繪制：

shouldRasterize（光柵化）

masks（遮罩）

shadows（陰影）

edge antialiasing（抗鋸齒）

group opacity（不透明）

需要注意的是，如果shouldRasterize被設置成YES，在觸發(fā)離屏繪制的同時，會將光柵化后的內(nèi)容緩存起來，如果對應的layer及其sublayers沒有發(fā)生改變，在下一幀的時候可以直接復用。這將在很大程度上提升渲染性能。

而其它屬性如果是開啟的，就不會有緩存，離屏繪制會在每一幀都發(fā)生。

四、另一種特殊的“離屏渲染”

按照之前的說法，如果將不在GPU的當前屏幕緩沖區(qū)中進行的渲染都稱為離屏渲染，那么就還有另一種特殊的“離屏渲染”方式：CPU渲染。

如果我們重寫了drawRect方法，并且使用任何Core Graphics的技術進行了繪制操作，就涉及到了CPU渲染。整個渲染過程由CPU在App內(nèi)同步地完成，渲染得到的bitmap最后再交由GPU用于顯示。

五、Instruments

Instruments的Core Animation工具中有幾個和離屏渲染相關的檢查選項：

Color Offscreen-Rendered Yellow

開啟后會把那些需要離屏渲染的圖層高亮成黃色，這就意味著黃色圖層可能存在性能問題。

Color Hits Green and Misses Red

如果shouldRasterize被設置成YES，對應的渲染結果會被緩存，如果圖層是綠色，就表示這些緩存被復用；如果是紅色就表示緩存會被重復創(chuàng)建，這就表示該處存在性能問題了。

六、如何抉擇

現(xiàn)在擺在我們面前得有三個選擇：當前屏幕渲染、離屏渲染、CPU渲染，該用哪個呢？這需要根據(jù)具體的使用場景來決定。

盡量使用當前屏幕渲染

鑒于離屏渲染、CPU渲染可能帶來的性能問題，一般情況下，我們要盡量使用當前屏幕渲染。

離屏渲染 VS CPU渲染

由于GPU的浮點運算能力比CPU強，CPU渲染的效率可能不如離屏渲染；但如果僅僅是實現(xiàn)一個簡單的效果，直接使用CPU渲染的效率又可能比離屏渲染好，畢竟離屏渲染要涉及到緩沖區(qū)創(chuàng)建和上下文切換等耗時操作。

總之，具體的選擇應該由性能測試結果來決定。

七、寫在最后

在趙巖同學的點撥下才理解了離屏渲染的概念，在此表示感謝！

如理解有誤還請大家指出。

參考文檔

Getting Pixels onto the Screen(中文翻譯版：繪制像素到屏幕上)

Designing for iOS: Graphics & Performance(中文翻譯版：iOS圖形處理和性能)

a performance minded take on ios design(中文翻譯版：iOS離屏繪制的性能和機制分析)