WPF 使用不安全代码快速从数组转 WriteableBitmap

Posted lonelyxmas

tags:

篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了WPF 使用不安全代码快速从数组转 WriteableBitmap相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

原文:WPF 使用不安全代码快速从数组转 WriteableBitmap

本文告诉大家一个快速的方法,直接把数组转 WriteableBitmap

先来说下以前的方法,以前使用的是 BitmapSource ,这个方法是大法官方提供的。

BitmapSource.Create(LogicalWidth, LogicalHeight, 96, 96, PixelFormats.Bgra32, null,
                    dest,
                    stride);

其中 dest 是一个大数组,数据大小为 ,经常在转换的时候出现内存不足异常。假如现在内存占用是 1.5G ,转换的图片大小是 2000*2000 ,于是几乎一跑就出现内存不足。

为何还有 500 M 内存却出现内存不足?因为图片转换需要的是一段大的连续内存空间。砸桌子,再说一次,图片转换需要一段【大的连续】内存空间,虽然有500M内存,但是连续的空间没有那么多。

这就是以前方法的缺点。

使用不安全代码转换是把数组直接复制到WriteableBitmap,请看使用不安全代码将 Bitmap 位图转为 WPF 的 ImageSource 以获得高性能和持续小的内存占用 - walterlv,这里讲了如何从 Bitmap 转 WriteableBitmap ,于是下面只需要把数组转 Bitmap 就可以了。

我在最后会给大家全部代码,所以现在讲原理。

如果已经拿到了数组,知道数组的存放,那么就可以直接把数组复制到 WriteableBitmap 就可以显示。数组的存放就是数组是如何放数据的,是不是还在想,上面的 dest 是一个大数组,他的计算是 为什么是*4,因为存放的数据是 A R B G 一个点需要4个int来放。那么放的顺序是什么?这就是PixelFormat指定的类型,可以使用Bgra32或者其他的格式,不过指定了格式就需要数组存放和指定一样

因为没有直接从数组转 WriteableBitmap 所以需要先把数组转 Bitmap ,可以使用的方法请看下面

                unsafe
                {
                    fixed (int* ptr = _dest)
                    {

                        try
                        {
                            using (Bitmap image = new Bitmap(LogicalWidth, LogicalHeight, LogicalWidth * 4,
                                PixelFormat.Format16bppArgb1555, new IntPtr(ptr)))
                            {
                               
                            }
                        }
                        catch (Exception e)
                        {
                            Console.WriteLine(e);
                        }
                    }
                }

Bitmap 的数据类型可以是任意,因为只是把他的数据转换到 WriteableBitmap 所以不需要指定他的数据

获得 Bitmap 就可以把他转 WriteableBitmap ,请看下面的代码

                unsafe
                {
                    fixed (int* ptr = _dest)
                    {

                        try
                        {
                            using (Bitmap image = new Bitmap(LogicalWidth, LogicalHeight, LogicalWidth * 4,
                                PixelFormat.Format16bppArgb1555, new IntPtr(ptr)))
                            {
                                CopyFrom(source,image);
                            }
                        }
                        catch (Exception e)
                        {
                            Console.WriteLine(e);
                        }
                    }
                }

代码的 CopyFrom 就是吕毅提供的方法。

使用这个函数更新,不需要在更新了修改 Image 的 Source 因为会自动更新,用这个方法播放 gif 的性能比找到的Magick.NET库的性能都好。

对比一下性能,这时原先的 BitmapSource 方法占用内存

技术分享图片

这是使用不安全代码占用内存

技术分享图片

实际跑一张 gif 图的性能

技术分享图片

可以看到这个方法可以节省很多的内存,而且占用的 cpu 很低,因为没有很多gc

但是不要太高兴,因为不安全代码的exception是接不住的,下面请修改一下代码,让他输入错误,于是就出现异常,结果程序就关了。

技术分享图片

所以使用这个方法还是很大的坑。

全部的代码:

           Application.Current?.Dispatcher.BeginInvoke((Action) (() =>
            {
                unsafe
                {
                    fixed (int* ptr = _dest)
                    {
                       
                        try
                        {
                            using (Bitmap image = new Bitmap(LogicalWidth, LogicalHeight, LogicalWidth * 4,
                                PixelFormat.Format16bppArgb1555, new IntPtr(ptr)))
                            {
                                CopyFrom(_source, image);
                            }
                        }
                        catch (Exception e)
                        {
                            Console.WriteLine(e);
                        }
                    }
                }
            }));


          private void UpdateSource()
        {
            Application.Current?.Dispatcher.Invoke(() =>
            {
                 _source = new WriteableBitmap(LogicalWidth, LogicalHeight, 96, 96,
                        System.Windows.Media.PixelFormats.Bgra32, null);
            });
        }

        public static void CopyFrom(WriteableBitmap wb, Bitmap bitmap)
        {
            if (wb == null)
                throw new ArgumentNullException(nameof(wb));
            if (bitmap == null)
                throw new ArgumentNullException(nameof(bitmap));

            var ws = wb.PixelWidth;
            var hs = wb.PixelHeight;
            var wt = bitmap.Width;
            var ht = bitmap.Height;
            if (ws != wt || hs != ht)
                throw new ArgumentException("暂时只支持相同尺寸图片的复制。");

            var width = ws;
            var height = hs;
            var bytes = ws * hs * wb.Format.BitsPerPixel / 8 ;

            var rBitmapData = bitmap.LockBits(new Rectangle(0, 0, width, height),
                ImageLockMode.ReadOnly, bitmap.PixelFormat);

            wb.Lock();
            unsafe
            {
                Buffer.MemoryCopy(rBitmapData.Scan0.ToPointer(), wb.BackBuffer.ToPointer(), bytes, bytes);
            }
            wb.AddDirtyRect(new Int32Rect(0, 0, width, height));
            wb.Unlock();

            bitmap.UnlockBits(rBitmapData);
        }

我把代码给小伙伴看,他说可以直接从数组转 WriteableBitmap ,我使用他的想法,修改了程序,请看代码

              unsafe
                {
                    fixed (int* ptr = _dest)
                    {
                        _source.Lock();

                        var bytes = LogicalWidth * LogicalHeight * _source.Format.BitsPerPixel / 8;

                        Buffer.MemoryCopy(ptr,_source.BackBuffer.ToPointer(), bytes, bytes);

                        _source.AddDirtyRect(new Int32Rect(0, 0, LogicalWidth, LogicalHeight));
                        _source.Unlock();
                    }
                }

实际上微软已经提供了不安全代码的转换,请看下面代码

bitmapImage.WritePixels(new Int32Rect(0, 0, 宽度, 高度), 图片数据, stride, 0)

stride 一般就是 4*宽度 因为一个像素使用4个byte


本文会经常更新,请阅读原文: https://lindexi.gitee.io/lindexi/post/WPF-%E4%BD%BF%E7%94%A8%E4%B8%8D%E5%AE%89%E5%85%A8%E4%BB%A3%E7%A0%81%E5%BF%AB%E9%80%9F%E4%BB%8E%E6%95%B0%E7%BB%84%E8%BD%AC-WriteableBitmap.html ,以避免陈旧错误知识的误导,同时有更好的阅读体验。

技术分享图片 本作品采用 知识共享署名-非商业性使用-相同方式共享 4.0 国际许可协议 进行许可。欢迎转载、使用、重新发布,但务必保留文章署名林德熙(包含链接: https://lindexi.gitee.io ),不得用于商业目的,基于本文修改后的作品务必以相同的许可发布。如有任何疑问,请 与我联系

以上是关于WPF 使用不安全代码快速从数组转 WriteableBitmap的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

WPF入门基础教程之布局

2019-11-29-WPF-从触摸消息转触摸事件

2019-11-29-WPF-从触摸消息转触摸事件

[转]WPF中的导航框架

如何从 WPF 应用程序安全可靠地与数据库交互

WPF快速入门系列——深入解析WPF绑定