java - 如何在 C++ 中最有效地将像素数组渲染到窗口？

Question

到目前为止，我一直在使用 SDL 2.0，将像素数组复制到纹理中，然后在屏幕上渲染。 我的渲染方法如下所示:

for (int i = 0; i < WIDTH*HEIGHT; i++){
        pixels[i] = 0xFFFF0000;
        //pixel Format: AARRGGBB
    }
    SDL_UpdateTexture(sdlTexture, NULL, pixels, 800 * sizeof(Uint32));

    SDL_RenderClear(renderer);
    SDL_RenderCopy(renderer, sdlTexture, NULL, NULL);
    SDL_RenderPresent(renderer);

然后我测量了以纳秒为单位渲染一次所需的时间(通过 chrono)，并将其与 java 中渲染像素的类似方式进行了比较: (像素数组存储“displayImage”的像素)

BufferStrategy bs = getBufferStrategy();
    if (bs == null){
        createBufferStrategy(3);
        return;
    }
    screen.clear()
    for (int i = 0; i < WIDTH*HEIGHT; i++){
        pixels[i] = 0xFF0000;
        //pixel Format: RRGGBB
    }
    Graphics2D g =  (Graphics2D) bs.getDrawGraphics();
    g.drawImage(displayImage,0,0,getWidth(),getHeight(),null);



    g.dispose();
    bs.show();

令人惊讶的是，我随后发现在 Java 中渲染它需要大约 600.000 纳秒，在 C++ 中渲染它大约需要 2.000.000 纳秒。

所以我的问题是是否有一种更有效的方法来绘制我在屏幕上得到的像素数组，因为(我假设)C++ 应该比 Java 更快地渲染它。

这也是我测量时间的方法: C++:

auto start = std::chrono::steady_clock::now();

//render function

auto end = std::chrono::steady_clock::now();
auto result = std::chrono::duration_cast<std::chrono::nanoseconds>(end - start).count();
std::cout << result << std::endl;

Java:

long start = System.nanoTime();

//render function

long end = System.nanoTime();
long result = end - start;
System.out.println(result);

Answer 1

首先，应该注意的是，测量如此短的时间并不总是可靠的，因此应该对这些值持保留态度。即使java和C++使用相同的系统定时器，也可能存在不相关的差异。

关于代码，SDL_UpdateTexture 将向内部缓冲区发出拷贝，因此有点慢。您应该使用 SDL_LockTexture 和 SDL_UnlockTexture。这将允许直接访问内部缓冲区。

此外，您不需要清除屏幕，因为您的纹理跨越整个屏幕，因此会覆盖所有内容。

如果您需要填充屏幕，只需一行，您可以使用汇编指令rep stos，它比循环快得多。使用 Visual C++，您可以使用 __stosd 为 uint32 发出 rep stos。这与 memset 类似，但适用于 uint32(您还可以使用带有 __stosw 的 uint16 版本，以及带有 __stosq 的 uint64，仅限 x64)。有等效的 __movsd 来制作拷贝，但实现良好的 memcpy 甚至可以更快。