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OpenGL之离屏渲染

什么是离屏渲染

Off-Screen Rendering意为离屏渲染,指的是GPU在当前屏幕缓冲区以外新开辟一个缓冲区进行渲染操作

为什么需要离屏渲染

因为在帧缓冲区渲染一个视图到屏幕中就抛弃的机制.所以当我们有多组视图需要组合随后统一处理的时候.需要在屏缓冲区额外开辟一个离屏的缓冲区去记录这些视图.随后统一处理.最后渲染显示出来

怎么产生离屏渲染

我们首先分析圆角产生离屏渲染的情况:

回顾一下.当我们给一个视图添加cornerRadius时.是给哪些视图添加了圆角?
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苹果官方的解答是:

Setting the radius to a value greater than 0.0 causes the layer to begin drawing rounded corners on its background. By default, the corner radius does not apply to the image in the layer’s contents property; it applies only to the background color and border of the layer. However, setting the masksToBounds property to YES causes the content to be clipped to the rounded corners.The default value of this property is 0.0.

即背景视图以及边框等视图,不包含contents视图.所以当我们只设置cornerRadius时.不设置masksToBounds为YES.视图视觉上还是没产生圆角 image.png

随后我们对以下四种情况分别做圆角处理
a.按钮视图设置图片.并且设置圆角cornerRadius和裁剪masksToBounds.会产生离屏渲染
b.按钮视图不设置图片.设置圆角cornerRadius和裁剪masksToBounds.不会产生离屏渲染
c.图片视图不设置背景色.设置圆角cornerRadius和裁剪masksToBounds.不会产生离屏渲染
d.图片视图设置背景色.设置圆角cornerRadius和裁剪masksToBounds.会产生离屏渲染

相关代码如下:

    //设置图片会产生离屏渲染
    UIButton * btn1 = [UIButton buttonWithType:(UIButtonTypeCustom)];
    btn1.frame = CGRectMake(100, 30, 100, 100);
    [btn1 setImage:[UIImage imageNamed:@"WX20201127-92813"] forState:UIControlStateNormal];
    [self.view addSubview:btn1];
    btn1.layer.cornerRadius = 50;
    btn1.layer.masksToBounds = YES;

    //只设置背景色不会产生离屏渲染
    UIButton * btn2 = [UIButton buttonWithType:(UIButtonTypeCustom)];
    btn2.frame = CGRectMake(100, 150, 100, 100);
    btn2.backgroundColor = UIColor.grayColor;
    [self.view addSubview:btn2];
    btn2.layer.cornerRadius = 50;
    btn2.layer.masksToBounds = YES;
    
    //对于图片来说.设置背景色以及图片就会产生离屏渲染.不设置就不会
    UIImageView * img1 = [[UIImageView alloc]initWithImage:[UIImage imageNamed:@"WX20201127-92813"]];
    img1.frame = CGRectMake(100, 270, 100, 100);
    img1.backgroundColor = UIColor.blueColor;
    img1.layer.cornerRadius = 50;
    img1.layer.masksToBounds = YES;
    [self.view addSubview:img1];
    

    UIImageView * img2 = [[UIImageView alloc]initWithImage:[UIImage imageNamed:@"WX20201127-92813"]];
    img2.frame = CGRectMake(100, 390, 100, 100);
    img2.layer.cornerRadius = 50;
    img2.layer.masksToBounds = YES;
    [self.view addSubview:img2];
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效果如下:

那什么情况下会产生离屏渲染呢? 我们得出的表象结论是:

1.按钮添加图片以后做圆角处理
2.图片视图添加背景色和图片以后做圆角处理
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接下来.我们将img2进行改进: 给tempView不加背景色不会产生离屏渲染.给tempView添加背景色还是会产生离屏渲染

    UIImageView * img3 = [[UIImageView alloc]init];
    img3.frame = CGRectMake(100, 510, 100, 100);
    img3.layer.cornerRadius = 50;
    img3.layer.masksToBounds = YES;
    [self.view addSubview:img3];
    
    UIView *tempView = [[UIView alloc]init];
    tempView.backgroundColor = UIColor.redColor;
    tempView.frame = img3.bounds;
    [img3 addSubview:tempView];
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由此我们可以知道:当我们需要对多个图层进行组合处理时就需要使用到离屏渲染技术.将多个图层组合渲染完毕以后放到帧缓冲区.显示到屏幕中

需要注意的是.以上是组合.而不是叠加.
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那么我们平时使用的视图有哪些是组合.并且需要做离屏渲染的呢?

2.mask遮罩
3.光栅化
4.组合视图设置透明度
5.阴影
6.渐变
7.绘制文字
8.系统毛玻璃效果
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如何避免离屏渲染?

1.针对圆角的离屏渲染的情况.我们可以通过四种方案.
a.使用一个镂空圆角视图盖在上面
b.使用YYImage里面的圆角方法
C.通过CALayerUIBezierPath结合使用的

        UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(size, false, scale)
        UIBezierPath.init(roundedRect: imgRect, cornerRadius: self.layer.cornerRadius).addClip()
        self.image?.draw(in: imgRect)
        self.image = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext()
        UIGraphicsEndImageContext()
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2.如果视图不能被复用.并且不是静态.需要被频繁修改的情况不建议开启光栅化.因为这样会开启离屏渲染会影响效率 3.尽量少使用或不使用透明度 4.异步绘制.减少图层

题外话:
1.离屏渲染缓存内容有时间限制.缓存内容100ms内容如果没有被使用.那么它就会丢弃.无法进行复用
2.离屏渲染缓存空间有限.超过2.5倍屏幕像素大小的话.也会失效.且无法进行复用了

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