iOS的阴影绘制及性能优化

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今天来讲讲iOS开发过程中的阴影绘制及其潜在的绘图性能问题。虽然在开发过程中,我们使用阴影功能的机会不是很多,但是如果用了,有可能引起如卡顿等性能问题,所以,还是有必要来探究一下阴影的绘制过程,及如何提高阴影的绘制性能。

阴影绘制

阴影可以通过设置layer层的shadowXXX属性,就可以很方便的为UIView添加阴影效果,但是不同的设置方式可能产生性能方面的问题,下面介绍一下不同方式对性能的影响。

方式一

通过设置下面的4个属性,就可以添加阴影,这种方式可能产生性能问题,因为绘制阴影而不指定阴影路径,在绘制阴影过程中,就会产生大量的离屏渲染(Offscreen-Rendered),非常消耗性能,进而造成动画卡顿的问题。

离屏渲染

造成离屏渲染的原因很多,比如:遮罩、阴影、抗锯齿等等,而阴影造成离屏渲染的原因是:iOS会先绘制目标的阴影,然后绘制目标的本身,在没有指定阴影的绘制路径时,iOS视图在每次绘制前都会递归的精确计算每个子层阴影的路径,这会非常消耗性能,也是导致卡顿的根源。

所以,如果绘制的阴影不是很多的情况下,该方法不会消耗大量性能,绘制就会比较简单,代码量也少。

    // 设置阴影颜色
    self.imageView1.layer.shadowColor = [UIColor orangeColor].CGColor;
    // 设置阴影的偏移量,默认是(0, -3)
    self.imageView1.layer.shadowOffset = CGSizeMake(4, 4);
    // 设置阴影不透明度,默认是0
    self.imageView1.layer.shadowOpacity = 0.8;
    // 设置阴影的半径,默认是3
    self.imageView1.layer.shadowRadius = 4;

iOS的阴影绘制及性能优化

方式二

为了减少因为没有设置shadowPath造成绘制阴影时大量重复绘制的问题,我们可以指定阴影的绘制路径,这样在绘制阴影时,就可以在多个layer层共享同一个路径的阴影,以此来提高性能,下面是苹果官方文档是解释:

/* When non-null this path defines the outline used to construct the
 * layer's shadow instead of using the layer's composited alpha
 * channel. The path is rendered using the non-zero winding rule.
 * Specifying the path explicitly using this property will usually
 * improve rendering performance, as will sharing the same path
 * reference across multiple layers. Upon assignment the path is copied.
 * Defaults to null. Animatable. */

@property(nullable) CGPathRef shadowPath;

shadowPath的注释大意就是说如果不指定路径,就会使用layer层的alpha通道的混合,而如果指定阴影路径,就会在多个layer层之间共享同一路径,以此来提高性能。

有关什么是layer层的混合,可以这样理解:iOS在渲染每一帧时,都会计算每一个像素的颜色,如果上层layer不透明,就只取上层layer的颜色;而如果上层layer存在透明度时(alpha通道),则需要混合每一层的颜色来计算最终的颜色。如果layer越多,计算量就越大,也就比较耗性能。所以,在开发中,要尽量减少视图的透明层。

具体代码示例,具体是功能就是绘制一个边框阴影:

    _imageView.layer.shadowColor = [UIColor yellowColor].CGColor;//shadowColor阴影颜色
    _imageView.layer.shadowOffset = CGSizeMake(0,0);//shadowOffset阴影偏移,默认(0, -3),这个跟shadowRadius配合使用
    _imageView.layer.shadowOpacity = 1;//阴影透明度,默认0
    _imageView.layer.shadowRadius = 3;//阴影半径,默认3
    
    //路径阴影
    UIBezierPath *path = [UIBezierPath bezierPath];
    
    float width = _imageView.bounds.size.width;
    float height = _imageView.bounds.size.height;
    float x = _imageView.bounds.origin.x;
    float y = _imageView.bounds.origin.y;
    float addWH = 10;
    
    CGPoint topLeft      = _imageView.bounds.origin;
    CGPoint topMiddle = CGPointMake(x+(width/2),y-addWH);
    CGPoint topRight     = CGPointMake(x+width,y);
    
    CGPoint rightMiddle = CGPointMake(x+width+addWH,y+(height/2));
    
    CGPoint bottomRight  = CGPointMake(x+width,y+height);
    CGPoint bottomMiddle = CGPointMake(x+(width/2),y+height+addWH);
    CGPoint bottomLeft   = CGPointMake(x,y+height);
    
    
    CGPoint leftMiddle = CGPointMake(x-addWH,y+(height/2));
    
    [path moveToPoint:topLeft];
    //添加四个二元曲线
    [path addQuadCurveToPoint:topRight
                 controlPoint:topMiddle];
    [path addQuadCurveToPoint:bottomRight
                 controlPoint:rightMiddle];
    [path addQuadCurveToPoint:bottomLeft
                 controlPoint:bottomMiddle];
    [path addQuadCurveToPoint:topLeft
                 controlPoint:leftMiddle];  
    //设置阴影路径  
    _imageView.layer.shadowPath = path.CGPath;

iOS的阴影绘制及性能优化


综上,以后开发过程中,如果用到阴影效果,在视图图层不是很多,阴影视图计算量少的情况下,可以直接设置阴影,但是如果图层较多,阴影的计算量较大,则要考虑使用path的方式。(本文主要参考互联网,版本归原作者所有)

绘制阴影引发的 iOS 绘图性能问题总结

离屏渲染学习笔记

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未经允许不得转载:作者:SheaYang, 转载或复制请以 超链接形式 并注明出处 技术Dog|博客
原文地址:《iOS的阴影绘制及性能优化》 发布于2019-09-28

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