Scenekit 的性能问题

Question

我有一个要在 3D 中可视化的行维值数组，我正在 OS X 下使用场景工具包。我通过将每一列用作 X 轴上的一个点，将每一行用作 Z 轴上的一个点，并将每个值用作 Y 轴上的归一化点来以笨拙的方式完成它——我将一个球体放在由每个数据点定义的向量。它有效，但看起来不太好。

我还通过基于@Matthew在使用 SceneKit 在两点之间绘制一条线（他发布的答案，而不是原始问题）中的函数构建线网格来完成此操作。对于每个点，我使用他的函数绘制两条线 - 一条在我的当前点和右侧的下一个点之间，另一条在我的当前点和向前的下一个点之间（当然，没有额外的列/行时除外）。

使用第二种方法，我的结果看起来好多了……但是性能非常糟糕！完成初始渲染需要相当长的时间，如果我使用触控板/鼠标来旋转或平移场景，我还不如喝杯咖啡等待我的系统再次可用（这并不多）夸张）。使用 sphere 方法，事物的渲染和更新速度非常快。

关于如何在使用线方法时提高性能的任何建议？（请注意，我不会尝试同时添加线条和球体。）从代码角度来看，方法之间的唯一区别是调用以下哪个方法（对于每个点，addPixelAt... 被调用一次，但 addLineAt... 对于大多数点被调用两次）。

- (SCNNode *)addPixelAtRow:(CGFloat)row Column:(CGFloat)column size:(CGFloat)size color:(NSColor *)color
{
    CGFloat radius = 0.5;

    SCNSphere *ball = [SCNSphere sphereWithRadius:radius*1.5];
    SCNMaterial *material = [SCNMaterial material];
    [[material diffuse] setContents:color];
    [[material specular] setContents:color];
    [ball setMaterials:@[material]];

    SCNNode *ballNode = [SCNNode nodeWithGeometry:ball];
    [ballNode setPosition:SCNVector3Make(column, size, row)];

    [_baseNode addChildNode:ballNode];
    return ballNode;
}

- (SCNNode *)addLineFromRow:(CGFloat)row1  Column:(CGFloat)column1  size:(CGFloat)size1
                       toRow2:(CGFloat)row2 Column2:(CGFloat)column2 size2:(CGFloat)size2 color:(NSColor *)color
{
    SCNVector3 positions[] = {
        SCNVector3Make(column1, size1, row1),
        SCNVector3Make(column2, size2, row2)
    };

    int indices[] = {0, 1};

    SCNGeometrySource *vertexSource = [SCNGeometrySource geometrySourceWithVertices:positions count:2];

    NSData *indexData = [NSData dataWithBytes:indices length:sizeof(indices)];

    SCNGeometryElement *element = [SCNGeometryElement geometryElementWithData:indexData
                                                                primitiveType:SCNGeometryPrimitiveTypeLine
                                                               primitiveCount:1
                                                                bytesPerIndex:sizeof(int)];

    SCNGeometry *line = [SCNGeometry geometryWithSources:@[vertexSource] elements:@[element]];
    SCNMaterial *material = [SCNMaterial material];
    [[material diffuse] setContents:color];
    [[material specular] setContents:color];
    [line setMaterials:@[material]];

    SCNNode *lineNode = [SCNNode nodeWithGeometry:line];

    [_baseNode addChildNode:lineNode];
    return lineNode;
}

Answer 1

根据您在问题中显示的数据，我会说您的主要问题是绘制调用的数量。你的是数以万计的，这是方式太多了。它可能应该更接近~100。

你有这么多绘制调用的原因是你的场景中有这么多不同的对象（每一行）。更好（但更高级的解决方案）可能是为由所有线组成的整个网格生成单个元素。如果您想使用该网格实现相同的渲染（根据高度使用从冷到暖的颜色），那么您可以在着色器修改器中执行此操作。

但是，在您的情况下，我将从展平所有行开始（因为这将是最小的代码更改，并且在您的情况下仍然应该有显着的性能改进）。

（优化性能始终是一个迭代过程。一旦你修复了一件事情，就会有另一件事情是最昂贵的操作。没有你的代码，我只能说什么对当前的性能问题有帮助）

创建一个空节点（不将其添加到场景中）并生成所有线，将它们添加到此节点。然后通过调用flattenedClone包含所有行的节点来创建该节点的扁平副本

SCNNode *nodeWithAllTheLines = [SCNNode node];
// create all the lines and add them to it...
SCNNode *flattenedNode = [nodeWithAllTheLines flattenedClone];
[_baseNode addChildNode:flattenedNode];

执行此操作时，您应该会看到绘制调用的数量（统计数据中菱形后面的数字）显着下降，并有望大幅提高性能。