Как я могу оптимизировать производительность холста для эмулятора 60fps?

Question

Как я могу оптимизировать производительность холста для эмулятора 60fps?

1

Я хочу написать эмулятор gameboy в JavaScript. Разрешение экрана составляет 160 x 144. Он имеет четыре оттенка цветов: черный, темно-серый, светло-серый и белый. Частота обновления экрана составляет 60 кадров в секунду.

У меня есть screen массив размером 160*144=23040, где каждый индекс сохраняет оттенок цвета от 0-3.

Чтобы отобразить экран для пользователя, я хочу использовать холст HTML5. Насколько я понимаю, самый простой способ сделать это, чтобы создать ImageData объект с Uint8ClampedArray растрового изображения RGBA и передать его на холст через putImageData.

Чтобы сделать это, каждый кадр должен преобразовать свой экран в Uint8ClampedArray и преобразовать каждый оттенок в соответствующие 4-байтные RGBA-номера. Это новое растровое изображение RGBA будет (160 * 144 * 4 bytes per pixel = 92160 в размере:

function screenToBuffer(screen) {
  return Uint8ClampedArray.from(screen.map(shade => shadeToRGBA(shade)).flat());
}

Затем этот буфер передается в пользовательскую функцию обратного вызова, где они будут отображать ее на холсте так:

onFrame: function(frameBuffer) {
  var image = new ImageData(frameBuffer, 160, 144)
  ctx.putImageData(image, 0, 0);
}

Это прекрасно работает в теории, но это наивный подход, и я обнаружил, что он неэффективен вообще. Используя профилировщик, screenToBuffer функция screenToBuffer принимает ~ 25 мс. Если экран будет обновлен со скоростью 60 кадров в секунду, он должен будет отображать каждые 16,6 мс!

Каков наилучший способ решения этой проблемы? Создание совершенно нового 92kb Uint8ClampedArray и отображение 23 000 цветовых оттенков на кадр являются слишком дорогостоящими.

Я хочу сохранить screen массив, потому что в моем коде меньше и гораздо проще рассуждать, чем в Uint8ClampedArray. Я предполагаю, что было бы лучше инициализировать Uint8ClampedArray один раз и обновлять его всякий раз, когда есть изменение в screen массиве. Таким образом, я могу просто вернуть буфер RGBA на каждый кадр, и он должен быть уже синхронизирован с моим экраном.

Я также задаюсь вопросом, является ли создание нового 92- ImageData объекта ImageData каждого фрейма ресурсоемким, и если может быть лучший способ справиться с этим.

Какие-либо предложения?

Matthew 30 окт. 2018, в 16:41

Источник

Теги:

javascript

performance

html5-canvas

1 ответ

Ещё вопросы

Emil S. Jørgensen · Answer 1 · 2018-10-30T15-15-00.000Z

Свяжите призывы рисования и сохраните цветовую палитру раньше времени, и вы не должны слишком беспокоиться об этом.

Взгляните на мой фрагмент ниже:

//Generate output node for time
var output = document.body.appendChild(document.createElement("p"));
//Generate canvas
var canvas = document.body.appendChild(document.createElement("canvas"));
var ctx = canvas.getContext("2d");
canvas.style.width = "500px";
//Setup canvas
canvas.width = 160;
canvas.height = 144;
//Generate color pallette
var colors = ["black", "#444", "#ccc", "white"]
    .map(function (b) {
    ctx.fillStyle = b;
    ctx.fillRect(0, 0, canvas.width, canvas.height);
    return ctx.getImageData(0, 0, 1, 1).data;
});
//Generate framedata (referencing back to one of our 4 base colors)
var data = [];
while (data.length < canvas.width * canvas.height) {
    data.push(Math.floor(Math.random() * 4));
}
//draw function
function drawCanvas() {
    //Start time
    var t = Date.now();
    //Fill with basic color
    ctx.fillStyle = "black";
    ctx.fillRect(0, 0, canvas.width, canvas.height);
    //Prepare ImageData
    var frame = new ImageData(canvas.width, canvas.height);
    //Loop through buffer
    for (var i = 0; i < data.length; i++) {
        var dataPoint = data[i];
        //Skip base color
        if (dataPoint == 0) {
            continue;
        }
        //Set color from palette
        frame.data.set(colors[dataPoint], i * 4);
    }
    //Put ImageData on canvas
    ctx.putImageData(frame, 0, 0);
    //Output time
    output.textContent = (Date.now() - t).toFixed(2);
    //Schedule next frame
    requestAnimationFrame(drawCanvas);
}
//Start drawing
drawCanvas();
//Start simulation at 60 fps
setInterval(function () {
    data = data.map(function () { return Math.floor(Math.random() * 4); });
}, 16);

Я постоянно получаю около 2 мс за кадр.