如何快速绘制10000+ 2d图形对象?

时间:2014-01-29 16:35:17

标签: python c++ qt gtk 2d

我需要绘制数万个,将来可能会有数十万个简单的2D对象(圆形,矩形,一些填充,标记为......)到一个小部件。

在同一个程序中,我需要GUI小部件(按钮,文本输入,复选框)。

我用C ++和Python尝试过Gtk,Qt和SDL。第一个结果是预期的:C ++和Python显示相同的性能,因为它们在后端调用相同的C或C ++例程。

第二个结果是没有一个图书馆产生很大的不同。数字:22500个矩形(150 * 150)需要大约一秒钟才能更新。由于(a)新数据,即更多矩形,以及(b)用户交互,即缩放,平移等,将会有持续的升级,第二种方法是长的!

什么是更快的方式。非常感谢小例子。 Python和C ++很好。其他库应该可以在Linux上轻松访问和安装。

也许我只是做错了。

PS。我没有发布我的测试代码,因为我不想偏向答案。我不希望我的代码得到纠正,我想以最快的方式去做...

修改

好的,我将添加我的gtk测试:

#!/bin/env python2

import gtk
import gobject
import gtk.gdk

class GraphWidget(gtk.DrawingArea):
    __gsignals__ = {
        'expose-event': 'override',
        'clicked' : (gobject.SIGNAL_RUN_LAST, gobject.TYPE_NONE, (gobject.TYPE_STRING, gtk.gdk.Event))
        }

    def __init__(self,window):
        gtk.DrawingArea.__init__(self)
        #self.win = window
        self.zoom_ratio = 1.0
        self.dx = 40
        self.dy = 40

    def do_expose_event(self, event):
        cr = self.window.cairo_create()
        cr.set_source_rgba(1.0, 0.9, 0.8, 1.0)
        cr.paint()

        cr.translate(self.dx, self.dy)
        cr.scale(self.zoom_ratio,self.zoom_ratio)

        self.draw(cr)

    def draw(self, cr):
        n = 150
        cr.set_source_rgba(0.,1.,1.,1.0)
        for i in range(n):
            for j in range(n):
                cr.arc(i*30, j*30, 10, 0, 6.2832)

                cr.close_path()
                cr.fill()

        cr.set_source_rgba(0.,0.,1.,1.0)
        for i in range(n):
            for j in range(n):
                cr.arc(i*30, j*30, 10, 0, 6.2832)
                cr.move_to(i*30-10, j*30)
                cr.show_text("hu")
                cr.stroke()

    def on_zoom(self, zoom_factor):
        self.zoom_ratio *= zoom_factor
        self.queue_draw()

    def on_translate(self,dx,dy):
        self.dx += dx
        self.dy += dy
        self.queue_draw()

class TestWindow(gtk.Window):
    def __init__(self):
        gtk.Window.__init__(self)

        self.widget = GraphWidget(self)

        self.add(self.widget)

        self.show_all()

        # connect key press events

        self.connect('key-press-event', self.on_key_press_event)
        self.connect('destroy', gtk.main_quit)

        self.widget.queue_draw()

    def on_key_press_event(self, widget, event):

        if event.keyval == gtk.keysyms.space and not (event.state & gtk.gdk.CONTROL_MASK):
            self.on_run(widget)
            return True
        elif event.keyval == gtk.keysyms.r:
            self.on_refresh(widget)
            return True
        elif event.keyval == gtk.keysyms.Left:
            self.widget.on_translate(-100, 0)
        elif event.keyval == gtk.keysyms.Right:
            self.widget.on_translate(100, 0)
        elif event.keyval == gtk.keysyms.Up:
            self.widget.on_translate(0, -100)
        elif event.keyval == gtk.keysyms.Down:
            self.widget.on_translate(0, 100)
        elif event.keyval == gtk.keysyms.Page_Down:
            self.widget.on_zoom(0.7)
        elif event.keyval == gtk.keysyms.Page_Up:
            self.widget.on_zoom(1.3)

if __name__ == '__main__':
    win = TestWindow()
    gtk.main()

SDL实验:

#!/usr/bin/env python

import sdl2
import sdl2.ext as sdl2ext

dx = 0
dy = 0
zoom_factor = 1.
n_objects = 150

sdl2ext.init()

window = sdl2ext.Window('hallo', 
                        size=(800, 600), 
                        flags= sdl2.SDL_WINDOW_RESIZABLE)
window.show()

renderer = sdl2ext.RenderContext(window)
renderer.color = sdl2ext.Color(255,155,25)

def draw():
    renderer.clear()
    for i in xrange(n_objects):
        for j in xrange(n_objects):
            renderer.fill([int((i*30+dx)*zoom_factor), 
                           int((j*30+dy)*zoom_factor), 
                           int(20*zoom_factor), 
                           int(20*zoom_factor)], 
                          sdl2ext.Color(255,25,55))
            renderer.draw_rect([int((i*30+dx)*zoom_factor), 
                                int((j*30+dy)*zoom_factor), 
                                int(20*zoom_factor), 
                                int(20*zoom_factor)], 
                               sdl2ext.Color(255,255,255))

    renderer.present()

draw()

running = True
while running:
    for e in sdl2ext.get_events():
        if e.type == sdl2.SDL_QUIT:
            running = False
            break
        if e.type == sdl2.SDL_KEYDOWN:
            if e.key.keysym.sym == sdl2.SDLK_ESCAPE:
                running = False
                break
            elif e.key.keysym.sym == sdl2.SDLK_RIGHT:
                dx += 50
                draw()
            elif e.key.keysym.sym == sdl2.SDLK_LEFT:
                dx -= 50
                draw()
            elif e.key.keysym.sym == sdl2.SDLK_UP:
                dy += 50
                draw()
            elif e.key.keysym.sym == sdl2.SDLK_DOWN:
                dy -= 50
                draw()
            elif e.key.keysym.sym == sdl2.SDLK_PAGEUP:
                zoom_factor *= 1.2
                draw()
            elif e.key.keysym.sym == sdl2.SDLK_PAGEDOWN:
                zoom_factor /= 1.2
                draw()

Qt测试由我的同事完成,所以我现在没有代码......

1 个答案:

答案 0 :(得分:0)

看起来您正在绘制每个对象,无论它是否在可视区域中。您是否考虑过存储每个对象的位置数组,然后在绘制之前测试每个对象以确定它是否在屏幕的可视区域中?

我做了一个快速而肮脏的测试来尝试它(代码可以更清洁,我确定),而且响应性更强,只能看到可见的内容:

首先我创建了一些变量来确定可见边界(每次移动和缩放,窗口调整大小等都会更新边界):

boundX = [-60, 160]
boundY = [-60, 160]

在绘制事件中,我在绘制之前检查位置是否在边界内。我还整合了你的循环来提高效率,你可以在同一个迭代中绘制和添加文本。即使使用n = 50000对此进行测试也比以前更加敏感。

def draw(self, cr):
    n = 150

    for i in range(n):
        if min(boundX) < i * 30 < max(boundX):
            for j in range(n):
                if min(boundY) < j * 30 < max(boundY):
                    cr.set_source_rgba(0.,1.,1.,1.0)
                    cr.arc(i*30, j*30, 10, 0, 6.2832)

                    cr.close_path()
                    cr.fill()

                    cr.set_source_rgba(0.,0.,1.,1.0)
                    cr.arc(i*30, j*30, 10, 0, 6.2832)
                    cr.move_to(i*30-10, j*30)
                    cr.show_text("hu")
                    cr.stroke()

在按键事件中,只需按照小部件翻译量增加和减少边界:

def on_key_press_event(self, widget, event):

    if event.keyval == gtk.keysyms.space and not (event.state & gtk.gdk.CONTROL_MASK):
        self.on_run(widget)
        return True
    elif event.keyval == gtk.keysyms.r:
        self.on_refresh(widget)
        return True
    elif event.keyval == gtk.keysyms.Left:
        boundX[0] += 100
        boundX[1] += 100
        self.widget.on_translate(-100, 0)
    elif event.keyval == gtk.keysyms.Right:
        boundX[0] -= 100
        boundX[1] -= 100
        self.widget.on_translate(100, 0)
    elif event.keyval == gtk.keysyms.Up:
        boundY[0] += 100
        boundY[1] += 100
        self.widget.on_translate(0, -100)
    elif event.keyval == gtk.keysyms.Down:
        boundY[0] -= 100
        boundY[1] -= 100
        self.widget.on_translate(0, 100)
    elif event.keyval == gtk.keysyms.Page_Down:
        self.widget.on_zoom(0.7)
    elif event.keyval == gtk.keysyms.Page_Up:
        self.widget.on_zoom(1.3)