Форум программистов, компьютерный форум, киберфорум
Delphi: Графика, звук, видео
Войти
Регистрация
Восстановить пароль
Блоги Сообщество Поиск Заказать работу  
 
Рейтинг 4.85/13: Рейтинг темы: голосов - 13, средняя оценка - 4.85
90 / 16 / 1
Регистрация: 08.11.2011
Сообщений: 96
RAD XE3+

Как быстро рисовать на TCanvas, разбитый на фрагменты, в несколько потоков

26.03.2018, 16:42. Показов 2796. Ответов 7
Метки нет (Все метки)

Студворк — интернет-сервис помощи студентам
Суть проблемы. Создаётся картинка, состоящая из большого количества (миллионы) графических примитивов (в основном -закрашенные разным цветом треугольники, прямоугольники, полигоны). В один поток - это долго, примерно минуту в среднем. Рисуется пока всё на буферном BitMap, на его Canvas (в конце уже он копируется, например, на TImage). Понятно, что рисовать на один и тот же Canvas в несколько потоков нельзя. Попытался весь рисунок (прямоугольник холста) разбить на вертикальные полосы, например, их 12штук. Под каждую из полос создаю в отдельном выч.потоке свой BitMap[i], а на его Canvas рисую уже внутри потока то, что из графических примитивов в эту полосу попало. Сами выч. потоки пытался создавать и как TThread, и просто использовал Parallel.For(1,12... : роли не играет. После завершения всех 12 потоков отрисовки (WaitFor, если работаем прямо с Thread's), все 12 мини-Canvas копирую поочерёдно BitBlt на основной Canvas (это сравнительно немного времени занимает - проверял). Итог: никакого ускорения. Такое впечатление, что всё равно на всех вспомогательных BitMap[i] графические примитивы отрисовываются поочерёдно, а не в параллель.
Более того. Если не использовать потоки/распараллеливание вовсе. Запускаю на одном компе одно рисование. Скажем, оно занимает минуту. Запускаю на том же компе две задачи параллельно: каждая уже рисует примерно 1мин. 45сек. При этом загрузка процессора не выходит за 20%. Как объяснить такое взаимное влияние для 6-ти ядерного проца?? Почему каждая из задач не запускается на своём ядре?
Основной вопрос: как правильно рисовать параллельно сразу на нескольких Bitmap[i].Canvas, полностью загружая процессор??
То есть, рисовать картинку по фрагментам в отдельных потоках, а потом быстро слить фрагменты на общее полотно - как?
Сразу скажу: Direct2DCanvas пробовал - минимальное ускорение.
Delphi Tokyo 10.2.2, Win10Pro
0
IT_Exp
Эксперт
34794 / 4073 / 2104
Регистрация: 17.06.2006
Сообщений: 32,602
Блог
26.03.2018, 16:42
Ответы с готовыми решениями:

Как быстро рисовать ?
Доброго дня! Подскажите, какими средствами Qt можно добиться максимально быстрой скорости отрисовки следующей информации: 1. матрицы...

Позволяет ли TCanvas рисовать вне программы?
Канвас позволяет рисовать вне программы?

По какому событию можно начинать рисовать на TCanvas?
Всем доброго времени суток. Помогите, пожалуйста, разобраться со следующим вопросом. Есть у меня форма и TPaintBox на ней. Мне...

7
 Аватар для krapotkin
6847 / 4674 / 1463
Регистрация: 14.04.2014
Сообщений: 20,656
Записей в блоге: 21
27.03.2018, 12:31
тут сходу не сказать
нужно весь код смотреть
сделайте минимальный пример. это же несложно. и выложите
от себя сразу напомню, что рисование на канвас в потоке должно обрамляться Canvas.lock -- Canvas.Unlock
0
90 / 16 / 1
Регистрация: 08.11.2011
Сообщений: 96
24.04.2018, 20:17  [ТС]
Проблему с многопоточным (Multi-Thread) рисованием решил следующим образом.
1) Ни объект TCanvas (пробовал GDI и более продвинутый GDI+), ни TDirect2DCanvas, ни даже функции OpenGL не позволят рисовать в несколько выч.потоков (TTHread или проще - TParallel.For). Увы, это факт. Даже если в памяти несколько объектов типа TCanvas, то обрабатываются они только поочерёдно - проверял.
Например, читаем доки прямо на сайте Embarcadero - http://docwiki.embarcadero.com... TContext3D :
TCanvas and all subclasses have support for multi-threaded environments, but does not support simultaneous execution of Canvas instances. This means that when a Canvas calls BeginScene, the execution of the code inside this BeginScene...EndScene section blocks any other thread that attempts to process drawing, including drawing on other canvases.
2) Вместо прямого рисования на каком-то контексте или TCanvas, создаю в памяти двумерный массив ColorArray пикселей (динамический, конечно же). Не Bitmap !! А просто массив с элементами типа TColor. Например, размером [1...3000, 1...2000] (на самом деле, он динамически задаётся, статический - здесь это для простоты изложения).
3) Пусть мне надо быстро нарисовать на холсте миллионы непересекающихся фигур, скажем, треугольников разных цветов, из которых как из мозаики складывается сложное изображение. Вместо рисования прямо на холсте просто обходим все эти треугольники в многопоточном режиме (!!) то бишь в цикле TParallel.For(1, TrianglesCount, ... Если условный пиксель массива ColorArray по координатам попал в нужный треугольник (несложная процедурка проверки, причём ускоренная, так как можно проверять в циклах по i, j только внутри Min-Max диапазона пикселей-вершин конкретного треуг-ка, а не гонять циклы от 1 до 3000 и от 1 до 2000, соотв-нно), то этому элементу массива ColorArray[i,j] присваиваем цвет нужного треугольника. Это пока даже не рисование, а просто заполнение массива ColorArray[1...3000, 1...2000].
Вот небольшая процедура, используемая при заполнении ColorArray внутри цикла TParallel.For(1, TrianglesCount, ... (цвет полигона или в данном случае - треугольника - задаётся её параметром BrColor):
Delphi
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
{=====================================================================}
{======= Рисование Polygon пока внутри буферного массива ColorArray =====}
{=====================================================================}
procedure TIsolBox.PolygonToColorArray(Vertex: array of TPoint;
 const BrColor: TColor);
var PXmin, PXmax, PYmin, PYmax: LongInt;
    I, J: LongInt;
    M: Byte;
//======  Встроенная функция -               ==========================
//======  проверка: попадает ли точка в выпуклый многоугольник  =======
   function InPolygon(const XP, YP: LongInt): Boolean;
    var K, PL, PR: Integer;
        Vmult: Int64;
        PrevSign: ShortInt;
        Vplus: Boolean;
   begin
   Result := False;  // Для начала  - точка вне многоугольника
   PrevSign := 0;
// Точка должна быть правее или левее ВСЕХ векторов сторон
      For K := Low(Vertex) to High(Vertex) do
      begin
         If K < High(Vertex) then 
         begin 
         PL := K;  PR := K + 1
         end else
         begin
         PL := High(Vertex); PR := Low(Vertex)
         end;
{ Используем для контроля расположения точки [X,Y]      }
{ относительно сторон полигона векторные произведения... }
      Vmult := (Vertex[PR].X - Vertex[PL].X) * (YP - Vertex[PL].Y) -
               (Vertex[PR].Y - Vertex[PL].Y) * (XP - Vertex[PL].X);
// ...их знаки должны быть одинаковыми для всех граней
         If Vmult <> 0 then
         begin
         Vplus := Vmult > 0;
         If (PrevSign <> 0) and ((PrevSign > 0) <> Vplus) 
           then Exit;
         If Vplus then PrevSign := +1 
                  else PrevSign := -1;
         end;
      end;
   Result := True;
   end;
//.....................................................................
begin
If BrColor = clNone then Exit;
PXmin := MaxLongInt;
PXmax := -MaxLongInt;
PYmin := MaxLongInt;
PYmax := -MaxLongInt;
   For M := Low(Vertex) to High(Vertex) do
   with Vertex[M] do 
   begin
   PXmin := Min(PXmin, X); 
   PXmax := Max(PXmax, X);
   PYmin := Min(PYmin, Y);
   PYmax := Max(PYmax, Y);
   end;
// Запись полигона в массив цветов пикселей ColorArray
For I := PXmin to PXmax do
 for J := PYmin to PYmax do
 if InPolygon(I, J) then ColorArray[I,J] := BrColor;
end;
4) Ну а в конце - опять же в многопоточном режиме - переносим цвета уже из ColorArray на холст, скажем, в тексте ниже это BitmapCV (типа Graphic.TBitmap, обязательно PexelFormat = 24bit), применяя ScanLine :
Delphi
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
      TParallel.For(1, 2000, procedure(jj: LongInt)
      type TRGBTripleArray = array[Word] of TRGBTriple;
           pRGBTripleArray = ^TRGBTripleArray;
      var ii: LongInt;  
           MyPixels: pRGBTripleArray;
           PixColor: TColor;
      begin
      MyPixels := BitmapCV.ScanLine[jj];
          For ii := 1 to 3000 do begin
          PixColor := ColorArray[ii,jj];
          MyPixels[ii].rgbtRed := GetRValue(PixColor);
          MyPixels[ii].rgbtGreen := GetGValue(PixColor);
          MyPixels[ii].rgbtBlue := GetBValue(PixColor);
          end;
      end );
В итоге рисование удалось ускорить раз в 30!! Тут дело не только в многопоточности (у меня ведь не 30 ядер на процессоре ), а и в том, что даже в 1 поток графические примитивы реализованы на TCanvas не эффективно. Пример получаемой картинки-карты - в прилагаемом zip-архиве. На самом деле приходится строить куда более сложные 2D-поля в виде набора изолиний с цветовым заполнением (сделан спец. компонент Delphi со встроенным редактором, печатью, сохранением в TIFF и проч., в принципе, могу выложить здесь на форуме, но долго к нему мануал писать).
Вложения
Тип файла: zip Finskiy GULF.zip (3.15 Мб, 17 просмотров)
1
Модератор
 Аватар для FIL
3492 / 2614 / 742
Регистрация: 19.09.2012
Сообщений: 7,977
24.04.2018, 21:06
Ничего не мешает разделить Битмап на области, каждую из которых будет обрабатывать отдельный поток.
А для максимального ускорения основной алгоритм вычислений имеет смысл реализовать на ассемблере.
0
90 / 16 / 1
Регистрация: 08.11.2011
Сообщений: 96
24.04.2018, 21:17  [ТС]
Цитата Сообщение от FIL Посмотреть сообщение
Ничего не мешает разделить Битмап на области, каждую из которых будет обрабатывать отдельный поток.
Так с этого всё и начиналось - см. первое сообщение. Плюс проблемы по границам областей, т.к. граф. примитив (треугольник скажем) может оказаться разделённым такой границей.
Насчёт ассемблера...мне проще на OpenCL написать...
0
 Аватар для krapotkin
6847 / 4674 / 1463
Регистрация: 14.04.2014
Сообщений: 20,656
Записей в блоге: 21
24.04.2018, 21:45
думаю, дело в том, что графические примитивы писались в расчете на универсальность и надежность но вовсе не на скорость
))
вы написали неуниверсальные ну поэтому и побыстрее
если использовать низкий уровень, то как раз на видеокарте тыща ядер для параллельности
но доступ туда очень дорог...
0
90 / 16 / 1
Регистрация: 08.11.2011
Сообщений: 96
24.04.2018, 22:16  [ТС]
Цитата Сообщение от krapotkin Посмотреть сообщение
если использовать низкий уровень, то как раз на видеокарте тыща ядер для параллельности
но доступ туда очень дорог...
В каком смысле, дорог? В доступе к шейдерам (потоковым процессорам) видеокарты никакого шаманства нет - https://www.cyberforum.ru/delp... 66781.html
Уже года три под Nvidia/Radeon пишу: почти голый код на C99 для Kernel
0
 Аватар для krapotkin
6847 / 4674 / 1463
Регистрация: 14.04.2014
Сообщений: 20,656
Записей в блоге: 21
25.04.2018, 06:54
я не сомневаюсь, просто это, мягко говоря, не очень распространенные шаманские практики )))
0
Надоела реклама? Зарегистрируйтесь и она исчезнет полностью.
BasicMan
Эксперт
29316 / 5623 / 2384
Регистрация: 17.02.2009
Сообщений: 30,364
Блог
25.04.2018, 06:54
Помогаю со студенческими работами здесь

Как быстро переименовать несколько элементов
Добрый день! Работаю в Visual Studio 2017. Требуется создать несколько форм с большим количеством текстбоксов и лейблов. Имена задаются...

Замедление работы потоков если запущено несколько потоков
Есть отдельный поток который движет красным квадратом. Он каждую миллисекунду меняет положение квадрата на пиксель. Есть другой поток, он...

Как быстро и правильно создать ИМ за несколько месяцев?
Как быстро и правильно создать ИМ за несколько месяцев? Не первый год хочу создать хороший ИМ. Один сайт нам создавала студия под...

Как быстро подключить сразу несколько include
Нужно сделать так, чтобы # include &quot;название .h&quot; включала в себя #include &lt;iostream&gt; #include &lt;string&gt; #include &lt;vector&gt;...

Как в С++ Builder из 2х потоков рисовать на форме квадратики(это первый поток рисует) и кружочки (2ой поток))
Помогите пожалуйсмта))))) Как в С++ Builder из 2х потоков рисовать на форме квадратики(это первый поток рисует) и кружочки (2ой поток))


Искать еще темы с ответами

Или воспользуйтесь поиском по форуму:
8
Ответ Создать тему
Новые блоги и статьи
PhpStorm 2025.3: WSL Terminal всегда стартует в ~
and_y87 14.12.2025
PhpStorm 2025. 3: WSL Terminal всегда стартует в ~ (home), игнорируя директорию проекта Симптом: После обновления до PhpStorm 2025. 3 встроенный терминал WSL открывается в домашней директории. . .
Access
VikBal 11.12.2025
Помогите пожалуйста !! Как объединить 2 одинаковые БД Access с разными данными.
Новый ноутбук
volvo 07.12.2025
Всем привет. По скидке в "черную пятницу" взял себе новый ноутбук Lenovo ThinkBook 16 G7 на Амазоне: Ryzen 5 7533HS 64 Gb DDR5 1Tb NVMe 16" Full HD Display Win11 Pro
Музыка, написанная Искусственным Интеллектом
volvo 04.12.2025
Всем привет. Некоторое время назад меня заинтересовало, что уже умеет ИИ в плане написания музыки для песен, и, собственно, исполнения этих самых песен. Стихов у нас много, уже вышли 4 книги, еще 3. . .
От async/await к виртуальным потокам в Python
IndentationError 23.11.2025
Армин Ронахер поставил под сомнение async/ await. Создатель Flask заявляет: цветные функции - провал, виртуальные потоки - решение. Не threading-динозавры, а новое поколение лёгких потоков. Откат?. . .
Поиск "дружественных имён" СОМ портов
Argus19 22.11.2025
Поиск "дружественных имён" СОМ портов На странице: https:/ / norseev. ru/ 2018/ 01/ 04/ comportlist_windows/ нашёл схожую тему. Там приведён код на С++, который показывает только имена СОМ портов, типа,. . .
Сколько Государство потратило денег на меня, обеспечивая инсулином.
Programma_Boinc 20.11.2025
Сколько Государство потратило денег на меня, обеспечивая инсулином. Вот решила сделать интересный приблизительный подсчет, сколько государство потратило на меня денег на покупку инсулинов. . . .
Ломающие изменения в C#.NStar Alpha
Etyuhibosecyu 20.11.2025
Уже можно не только тестировать, но и пользоваться C#. NStar - писать оконные приложения, содержащие надписи, кнопки, текстовые поля и даже изображения, например, моя игра "Три в ряд" написана на этом. . .
Мысли в слух
kumehtar 18.11.2025
Кстати, совсем недавно имел разговор на тему медитаций с людьми. И обнаружил, что они вообще не понимают что такое медитация и зачем она нужна. Самые базовые вещи. Для них это - когда просто люди. . .
Создание Single Page Application на фреймах
krapotkin 16.11.2025
Статья исключительно для начинающих. Подходы оригинальностью не блещут. В век Веб все очень привыкли к дизайну Single-Page-Application . Быстренько разберем подход "на фреймах". Мы делаем одну. . .
КиберФорум - форум программистов, компьютерный форум, программирование
Powered by vBulletin
Copyright ©2000 - 2025, CyberForum.ru