Как сделать быструю графику?

@Kujivunia · Регистрация: 12.01.2017

Author24 — интернет-сервис помощи студентам

Пытаюсь собрать свою игру, и нужно быстро выводить на экран много картинок.
Вот пример кода:

Pascal

uses graphabc;
...
lockdrawing;
for var bar: integer := 0 to width - 1 do
    begin
          pic.CopyRect(
            rect( bar, 
                  Round((height div 2 - lob.height[bar] / (coscam(width, bar, cam.getFoV)) * (height div 2))), 
                  bar + 1, 
                  Round((height div 2 + lob.height[bar] / (coscam(width, bar, cam.getFoV)) * (height div 2)))),
            bt,
            rect( Round((bt.Width - 1) * lob.percent_of_block[bar]), 
                  0, 
                  Round((bt.Width - 1) * lob.percent_of_block[bar] + 1), 
                  bt.Height));
end;
pic.Draw;
redraw;
...

Уже при width = 640 оно делает примерно 20 кадров в секунду.
Даже если не использовать CopyRect текстуры с масштабированием, на что, я думаю, всё же ресурсы нужны, а использовать простой графический примитив Rectangle() или Line() для вывода прямоугольника одного цвета -- ситуация не становится лучше.
Видеокарта при этом не загружается вовсе, а вот процессор нагружается изрядно.

Могу ли я повысить производительность этого алгоритма штатными средствами PascalABC.NET, без дополнительных библиотек?
Могу ли я повысить производительность этого алгоритма с помощью дополнительных библиотек?

@Sun Serega · 04.07.2020, 01:49

Сообщение от Kujivunia

Видеокарта при этом не загружается вовсе, а вот процессор нагружается изрядно.

Потому что GDI, на котором основан GraphABC. GDI изначально задумывался только для простеньких окон с меню, обновляющимися раз в несколько сек.

А ещё GraphABC устарел. Используйте вместо него GraphWPF. Возможности примерно те же, но основано всё на WPF.

Вообще, быстрее всего графика будет с чем то низкоуровневым типа OpenGL. Но с ним и код писать сложнее.

---

Сообщение от Kujivunia

var bar: integer

Зачем вы явно объявляете тип? пишите просто var bar

@Kujivunia · 04.07.2020, 02:16 **[ТС]**

Т.е. я пытался выводить сложную высокозатратную графику с помощью библиотеки рисования окошек для пользовательских приложений? Забавно.

Сообщение от Sun Serega

А ещё GraphABC устарел. Используйте вместо него GraphWPF. Возможности примерно те же, но основано всё на WPF.

А в чём тогда отличие, чем он лучше?

Вообще, быстрее всего графика будет с чем то низкоуровневым типа OpenGL. Но с ним и код писать сложнее

А есть что-то такое для этого языка, но попроще?
Я слышал про SFML, но у меня не получилось нормально её запустить, да и я не уверен, что оно работает с чем-то низкоуровневым, мб это тоже библиотека для рисования окон?

---

Сам не знаю, иногда явно объявляю, иногда нет.

@Sun Serega · 04.07.2020, 04:30

Сообщение от Kujivunia

А в чём тогда отличие, чем он лучше?

Тем что основан на WPF.
Ну а ещё он не устарел. То есть если вы найдёте в нём что то кривое - можно написать разработчикам и ожидать что это исправят.

Сообщение от Kujivunia

мб это тоже библиотека для рисования окон

WPF тоже задумывался для рисования менюшек, но в отличии от GDI - в основные принципы не входило "для менюшек - и так сойдёт". На нём и 3D прекрасно идёт (есть модуль Graph3D).

Сообщение от Kujivunia

работает с чем-то низкоуровневым

Всё работает с чем то низкоуровневым. GDI, на самом деле, тоже использует GPU. Просто не для всего, для чего стоило бы. Вопрос только в том, как низкоуровневые библиотеки используются и сколько между ними и интерфейсом прокладок.

Насчёт SFML - сам с ним не работал, но вроде обычно о нём хорошо отзываются. Ну, он, по крайней мере, явно лучше GDI. Хотя мне лично только что то низкоуровневое как OpenGL напрямую и подавай)

@Kujivunia · 04.07.2020, 13:25 **[ТС]**

Хорошо, попробую.
Но WPF гораздо сложнее и непонятнее.
Вот мой список вопросов после первой пробы:
1) Что значит и как работает синтаксис

Pascal

1	procedure Redraw(d: ()->());

Т.е. я нашёл примера кода в интернете, и смог запустить свой, но всё равно ничего не понял.
2) Как работать с изображениями, если graphWPF поддерживает только прямое рисование целой картинки из файла, насколько я понял?
3) Как подключить graph3D вместе с graphWPF , если вылезает "Ошибка времени выполнения: System.InvalidOperationException: Нельзя создать более одного экземпляра System.Windows.Application в одном AppDomain"? Или их не нужно подключать вместе, а для графики использовать graph3D, но для менюшек graphWPF? При этом, если подключить graph3D отдельно, то сразу начинает запускаться окно с просмотром непонятной 3д сцены. И в нём я тоже не нашёл, как работать с картинками.
4) Исходя из вопросов выше: а есть ли вообще способ воспроизвести алгоритм из шапки поста в graph3D/graphWPF ?

5) OpenGL хорошо работает с этим языком? Посоветуйте, что базово почитать про него, чтобы, опять же, можно было хотя бы воспроизвести алгоритм из шапки поста

@Sun Serega · 04.07.2020, 22:46

1)

Сообщение от Kujivunia

Что значит и как работает синтаксис

У разработчиков есть своя презентация:
http://pascalabc.net/downloads... ambdas.pdf
Но своё объяснение я тоже дам:

Эта процедура принимает ссылку на другую процедуру в виде параметра. Эта запись примерно равноценна:

Pascal

1	procedure Redraw(d: procedure);

Но писать Action0 или ()->() лучше, потому что это встроенный тип делегата (ссылки на подпрограмму), в то время как d: procedure создаст новый тип.

Если это не сразу интуитивно - integer->() это процедура принимающая integer. В то время как ()->integer это функция, ничего не принимающая и возвращающая
integer. Если параметров несколько - добавляйте скобки и перечисляйте их типы через запятую.

---

Pascal

uses GraphWPF;
 
procedure p1;
begin
  GraphWPF.DrawCircle(15,15,10);
  GraphWPF.DrawCircle(15,45,10);
end;
 
begin
  Redraw(p1);
end.

Но как и в объявлении типа параметра - лучше использовать "лямбда-подпрограмму" (или просто лямбду):

Pascal

uses GraphWPF;
 
begin
  Redraw(()->
  begin
    GraphWPF.DrawCircle(15,15,10);
    GraphWPF.DrawCircle(15,45,10);
  end);
end.

1. Так код выглядит чище и читабельнее. Действия объявлены там, где они выполняются, а не где то сверху.

2. Лямбда это анонимная подпрограмма. Это значит что пространство имён (то что видно, к примеру, в Ctrl+пробел) - не забивается лишним именем. Обычно то что вы передаёте в Redraw - будет использовано только в 1 месте в программе, поэтому странно выделять ему своё имя.

3. Лямбды могут захватывать локальные переменные:

Pascal

uses GraphWPF;
 
begin
  var i := 5;
  Redraw(()->
  begin
    $'i = {i}'.Println;
    GraphWPF.DrawCircle(15,15,10);
    GraphWPF.DrawCircle(15,45,10);
  end);
end.

Можно, конечно, объявить i как глобальную переменную. Но, кроме того что они в несколько раз медленнее локальных... И того что они тоже забивают глобальное пространство имён - они не потоко-безопастны. То есть ваш код может одновременно попытаться записать значение в 2 параллельных потоках выполнения (как поток графики и поток физики), из чего выйдет каша.

Хотя лямбды - это сахар. То есть они превращаются в другой код при компиляции. А точнее:

Pascal

uses GraphWPF;
 
type
  // вместо этого - какое то новое, не использованное имя
  lambda_container_1 = class
    i: integer;
    
    // вместо этого - какое то новое, не использованное имя
    procedure lambda_1;
    begin
      $'i = {i}'.Println;
      GraphWPF.DrawCircle(15,15,10);
      GraphWPF.DrawCircle(15,45,10);
    end;
    
  end;
  
begin
  var c := new lambda_container_1;
  c.i := 5;
  Redraw(c.lambda_1);
end.

(это если захвачена локальная переменная, если нет - создаётся только подпрограмма, без нового класса)
Можно и так писать, но, опять же, п.1 и п.2 .

Добавлено через 19 минут
2)

Сообщение от Kujivunia

Как работать с изображениями, если graphWPF поддерживает только прямое рисование целой картинки из файла, насколько я понял?

В данный момент изображения кешируются при первом рисовании. То есть 1 раз читаются из файла и навсегда остаются в памяти (пока программа не завершится).
ИМО в GraphABC с этим было лучше. Ну, можете сами и спросить разработчиков, почему всё ещё ничего лучше не сделали. У них свой форум для таких вопросов есть.

Ну, в WPFObjects это уже нормально реализовано.

3)

Сообщение от Kujivunia

Как подключить graph3D вместе с graphWPF

Таки не подключайте их вместе. GraphWPF, WPFObjects и Graph3D - не должны вместе использоваться. Хотя WPFObjects не упадёт если подключать вместе с GraphWPF. Но вполне возможно что они будут конфликтовать при попытках что то нарисовать.

Сообщение от Kujivunia

начинает запускаться окно с просмотром непонятной 3д сцены

Координатную сетку можно отключить. Graph3D в основном используется как раз для создания и просмотра 3D сцен, поэтому она по дефолту - включена.

Сообщение от Kujivunia

И в нём я тоже не нашёл, как работать с картинками

Наверное, вы просто устали обыскав всё с GraphWPF

Я сам точно не помню, но идея понятна - как и во всём низкоуровневом вроде OpenGL, чтобы нарисовать картинку в Graph3D - надо загрузить её как текстуру и наложить на какой то объект. Посмотрите в папку примеров. Там было наложение текстуры даже на шарики. На плоскость должно быть проще, наверное.

4)

Сообщение от Kujivunia

а есть ли вообще способ воспроизвести алгоритм из шапки поста в graph3D/graphWPF ?

Честно - не знаю, не достаточно с ними работал чтоб в таком разбираться. Лучше, опять же, спрашивайте разработчиков, которые эти модули писали.

Добавлено через 37 минут
5)

Сообщение от Kujivunia

OpenGL хорошо работает с этим языком? Посоветуйте, что базово почитать про него, чтобы, опять же, можно было хотя бы воспроизвести алгоритм из шапки поста

Если начинать именно базово в OpenGL, а не с постройки космического корабля без понимания что такое F=ma - это пару недель чтения как минимум. Ну, я вас не отговариваю, сам считаю что это луший вариант, потому что он даст максимум возможной производительности и возможностей. Просто если решите таки использовать OpenGL - будьте готовы.

---

Модуль OpenGL, который сейчас скачивается с последней версией паскаля - я сам делал. А в папке примеров есть .html файлы документации к ним.

Ну, то документация к работе с модулям, документация по OpenGL - это вотъ эта жуть. Хотя, конечно, это как бетонная стена - большая, плотная и явно не пробиваемая с первой попытки. Сам пока модуль делал - несколько раз перепрочитал, чтоб хоть какой то минимум понять.

Лучше начать с туториалов. А документацию использовать походу, для более точной инфы.
Из того что могу по-быстрому найти - вот этот выглядит очень хорошо.

Что касается минимального шаблона, что запустится в паскале - вообще с паскалем ставится пример программы. Но я только что понял, чтоб в папке примеров которая устанавливается с паскалем - не хватает файла шейдера (.glsl). А без него пример не запустится.
В ближайшее время это исправится, но пока - берите версию этого примера из моего собственного репозитория.
Там, кстати, всегда можно найти ещё и более новую версию модулей для OpenCL и OpenGL. Хотя это же значит что там эти модули менее протестированы.

@miks1965 · 04.07.2020, 23:35

В инсталляте (c:\PABCWork.NET) есть пример gr_MovingObjectsWPF.pas
Замените в нём функцию NewRandomABC на такую:

Pascal

function NewRandomABC: ObjectWPF;
begin
  case Random(3) of
0: Result := new PictureWPF(Random(Window.Width.Round-w)+w/2,Random(Window.Height.Round-w)+w/2,50,60,'m1.png');
1: Result := new RectangleWPF(Random(Window.Width.Round-w)+w/2,Random(Window.Height.Round-w)+w/2,Random(w),Random(w),RandomColor);
2: Result := new StarWPF(Random(Window.Width.Round-w)+w/2,Random(Window.Height.Round-w)+w/2,Random(w/2),Random(w/2),Random(4)+4,RandomColor);
  end;
end;

Файл 'm1.png' должен быть в папке с программой

И укажите размеры изображения вместо 50 и 60

У меня скорость обновления при 1000 объектах - 120 кадров в секунду

Не знаю, верно ли я понял, что вам нужно

@Kujivunia · 09.07.2020, 19:36 **[ТС]**

В принципе, это хорошо, но всё равно, оно просто рисует картинку из файла. А мне нужно рисовать произвольную часть загруженной в память картинки.

@Пс · 09.07.2020, 20:29

Сообщение от Kujivunia

А мне нужно рисовать произвольную часть загруженной в память картинки.

Т.е. достать картинку из ресурсов программы?

@Sun Serega · 09.07.2020, 21:36

Сообщение от Пс

Т.е. достать картинку из ресурсов программы?

Внимательно перечитайте. И не только последнее сообщение.

Ресурсы вообще не загружаются в память автоматически. Они живут на диске, как часть .exe файла, пока их явно не запросят.

@Пс · 09.07.2020, 21:44

Sun Serega, А,понял.

@miks1965 · 11.07.2020, 02:48

Да, тогда вам лучше использовать GraphABC. В GraphWPF мы не делали такой возможности как рисование части картинки

@Sun Serega · 11.07.2020, 03:41

С GraphABC начали, но у него не хватает производительности.

По моему из предложенных вариантов валидными остаются только:
1. OpenGL, который 100% будет работать, хоть это и сложный путь...
2. Высокоуровневые враперы, вроде SFML. Но с ними я уже не смогу помочь.

Как сделать быструю графику?

Решение

Решение

@Sun Serega 2309 / 1420 / 516 Регистрация: 07.04.2017 Сообщений: 4,723
	04.07.2020, 01:49	2
	Сообщение от Kujivunia Видеокарта при этом не загружается вовсе, а вот процессор нагружается изрядно. Потому что GDI, на котором основан GraphABC. GDI изначально задумывался только для простеньких окон с меню, обновляющимися раз в несколько сек. А ещё GraphABC устарел. Используйте вместо него GraphWPF. Возможности примерно те же, но основано всё на WPF. Вообще, быстрее всего графика будет с чем то низкоуровневым типа OpenGL. Но с ним и код писать сложнее. --- Сообщение от Kujivunia var bar: integer Зачем вы явно объявляете тип? пишите просто `var bar` 0

@Kujivunia 0 / 0 / 1 Регистрация: 12.01.2017 Сообщений: 104
	04.07.2020, 02:16 [ТС]	3
	Т.е. я пытался выводить сложную высокозатратную графику с помощью библиотеки рисования окошек для пользовательских приложений? Забавно. Сообщение от Sun Serega А ещё GraphABC устарел. Используйте вместо него GraphWPF. Возможности примерно те же, но основано всё на WPF. А в чём тогда отличие, чем он лучше? Вообще, быстрее всего графика будет с чем то низкоуровневым типа OpenGL. Но с ним и код писать сложнее А есть что-то такое для этого языка, но попроще? Я слышал про SFML, но у меня не получилось нормально её запустить, да и я не уверен, что оно работает с чем-то низкоуровневым, мб это тоже библиотека для рисования окон? --- Сам не знаю, иногда явно объявляю, иногда нет. 0

@Sun Serega 2309 / 1420 / 516 Регистрация: 07.04.2017 Сообщений: 4,723
	04.07.2020, 04:30	4
	Сообщение было отмечено Kujivunia как решение Решение Сообщение от Kujivunia А в чём тогда отличие, чем он лучше? Тем что основан на WPF. Ну а ещё он не устарел. То есть если вы найдёте в нём что то кривое - можно написать разработчикам и ожидать что это исправят. Сообщение от Kujivunia мб это тоже библиотека для рисования окон WPF тоже задумывался для рисования менюшек, но в отличии от GDI - в основные принципы не входило "для менюшек - и так сойдёт". На нём и 3D прекрасно идёт (есть модуль `Graph3D`). Сообщение от Kujivunia работает с чем-то низкоуровневым Всё работает с чем то низкоуровневым. GDI, на самом деле, тоже использует GPU. Просто не для всего, для чего стоило бы. Вопрос только в том, как низкоуровневые библиотеки используются и сколько между ними и интерфейсом прокладок. Насчёт SFML - сам с ним не работал, но вроде обычно о нём хорошо отзываются. Ну, он, по крайней мере, явно лучше GDI. Хотя мне лично только что то низкоуровневое как OpenGL напрямую и подавай) 1

@Kujivunia 0 / 0 / 1 Регистрация: 12.01.2017 Сообщений: 104
	09.07.2020, 19:36 [ТС]	8
	В принципе, это хорошо, но всё равно, оно просто рисует картинку из файла. А мне нужно рисовать произвольную часть загруженной в память картинки. 0

@Пс 257 / 149 / 70 Регистрация: 29.07.2018 Сообщений: 1,241
	09.07.2020, 20:29	9
	Сообщение от Kujivunia А мне нужно рисовать произвольную часть загруженной в память картинки. Т.е. достать картинку из ресурсов программы? 0

@Sun Serega 2309 / 1420 / 516 Регистрация: 07.04.2017 Сообщений: 4,723
	09.07.2020, 21:36	10
	Сообщение от Пс Т.е. достать картинку из ресурсов программы? Внимательно перечитайте. И не только последнее сообщение. Ресурсы вообще не загружаются в память автоматически. Они живут на диске, как часть .exe файла, пока их явно не запросят. 0

@Пс 257 / 149 / 70 Регистрация: 29.07.2018 Сообщений: 1,241
	09.07.2020, 21:44	11
	Sun Serega, А,понял. 0

@miks1965 15 / 13 / 3 Регистрация: 20.08.2017 Сообщений: 32
	11.07.2020, 02:48	12
	Да, тогда вам лучше использовать GraphABC. В GraphWPF мы не делали такой возможности как рисование части картинки 0

@Sun Serega 2309 / 1420 / 516 Регистрация: 07.04.2017 Сообщений: 4,723
	11.07.2020, 03:41	13
	С GraphABC начали, но у него не хватает производительности. По моему из предложенных вариантов валидными остаются только: 1. OpenGL, который 100% будет работать, хоть это и сложный путь... 2. Высокоуровневые враперы, вроде SFML. Но с ними я уже не смогу помочь. 0