iOS 图形动画

https://developer.apple.com/library/content/navigation/index.html#section=Topics&topic=Graphics%20%26amp%3B%20Animation

  • CoreAnimation
  • CoreGraphic
  • OpenGL
  • Quartz

1. 离屏渲染

离屏渲染,通常是在GPU中处理;
设置 CALayer.shouldRasterize 属性将离屏渲染;shouldRasterize =true将layer缓存为bitmap,适合不变的图像处理;
出现离屏渲染的情形有:

  1. Core Graphic 的使用 CPU
  2. 使用drawRect CPU
  3. CALayers 的 shouldRasterize 属性为 YES
  4. CALayers 使用 masksToBounds 和 shadow
  5. Any text including Core Text
  6. UIViewGroupOpacity
    离屏渲染offscreen会影响动画的性能,需要谨慎用之;
    可以使用Instruments在真机上检测UI的哪部分是离屏渲染,Core Animation监测(设置 Color Offscreen-Rendered Yellow 选中);

2. 界面流畅技巧

参考:http://blog.ibireme.com/2015/11/12/smooth_user_interfaces_for_ios/
CPU & GPU

image.png

iOS设备视频输出采用双缓冲区+垂直同步( V-Sync信号),来保证画面的流畅与完整性;

  • 界面卡顿:
    CPU处理图像提交给GPU变换、合成和渲染,然后提交缓冲显示,CPU或GPU任何一个在一个vSync信号道来前没有将完整内容提交,都会造成一帧图像无法输出,界面还是显示之前的图像,这就是界面卡顿的原因;
  • CPU消耗:
    对象的创建,可以对象可以复用,可放在一个缓存池中进行复用;
    当视图层次调整时,UIView与CALayer之间会出现很多方法调用与通知,应该避免调整视图层次、添加和移除视图;
    大量的对象释放,放到后台线程去执行;
    视图布局是APP最常见消耗CPU的地方,可以后台线程提前计算好布局并进行缓存,可极大提高性能;
    文本计算及渲染,可放到后台线程,使用CoreText绘制与缓存;
    图片绘制,放到后台线程处理;
  • GPU消耗:
    文理渲染,短时间大量图片显示会导致GPU占用非常高而出现掉帧现象,所以要尽量减少短时间大量图片的显示,尽可能多张照片合成一张;
    视图混合,减少视图数量及层次,在不透明的视图里面标准opaque以避免无用的alpha通道合成;
    CALayer 的 border、圆角、阴影、遮罩(mask),CASharpLayer 的矢量图形显示,通常会触发离屏渲染(offscreen rendering),这些通常发生在GPU里;添加CALayer.shouldRasterize 属性,但这会把原本离屏渲染的操作转嫁到 CPU 上去;

"ASDK(AsyncDisplayLink) 认为,阻塞主线程的任务,主要分为布局、渲染及创建销毁对象这三大类。文本和布局的计算、渲染、解码、绘制都可以通过各种方式异步执行,但 UIKit 和 Core Animation 相关操作必需在主线程进行。ASDK 的目标,就是尽量把这些任务从主线程挪走,而挪不走的,就尽量优化性能。"

3. 自动布局动画

需要用到 layoutIfNeeded来立马刷新约束布局,不是等到下一个需要渲染的时候才刷新;
使用Masonry:
mas_updateConstraints

参考:
https://robots.thoughtbot.com/designing-for-ios-graphics-performance
AsyncDisplayKit - facebook 保持界面流畅的库

The End

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