성능 최적화: 2D 그래픽 및 이미징

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WPF는 애플리케이션 요구 사항에 맞게 최적화할 수 있는 다양한 범위의 2D 그래픽 및 이미징 기능을 제공합니다. 이 항목에서는 이러한 영역의 성능 최적화에 대한 정보를 제공합니다.

그리기 및 도형

WPF는 그래픽 그리기 콘텐츠를 나타내는 Drawing 개체와 Shape 개체를 모두 제공합니다. 그러나 Drawing 개체는 Shape 개체보다 더 간단한 구문이며 더 나은 성능 특성을 제공합니다.

Shape를 사용하면 화면에 그래픽 도형을 그릴 수 있습니다. Shape 개체는 FrameworkElement 클래스에서 파생되기 때문에 패널과 대부분의 컨트롤 내부에서 이 개체를 사용할 수 있습니다.

WPF는 그래픽 및 렌더링 서비스에 대한 여러 계층의 액세스를 제공합니다. 최상위 계층에서 Shape 개체는 사용이 간편하며 레이아웃 및 이벤트 처리 등 여러 가지 유용한 기능을 제공합니다. WPF에서는 바로 사용할 수 있는 여러 도형 개체를 제공합니다. 모든 도형 개체는 Shape 클래스에서 상속됩니다. 사용 가능한 도형 개체에는 Ellipse, Line, Path, Polygon, Polyline 및 Rectangle이 있습니다.

반면에 Drawing 개체는 FrameworkElement 클래스에서 파생되지 않으며 도형, 이미지 및 텍스트를 렌더링하기 위한 보다 간단한 구현을 제공합니다.

Drawing 개체에는 다음 네 가지 유형이 있습니다.

GeometryDrawing 개체는 기하 도형 콘텐츠를 렌더링하는 데 사용됩니다. Geometry 클래스와 이 클래스에서 파생된 CombinedGeometry, EllipseGeometry, PathGeometry 등의 구체적 클래스는 2D 그래픽을 렌더링하고 적중 테스트 및 클리핑 지원을 제공하는 수단을 제공합니다. 기하 도형 개체를 사용하면 컨트롤 영역을 정의하거나 이미지에 적용할 클립 영역을 정의하는 등의 작업을 수행할 수 있습니다. 기하 도형 개체는 사각형 및 원과 같은 단순 영역 또는 둘 이상의 기하 도형 개체에서 만들어진 복합 영역이 될 수 있습니다. ArcSegment, BezierSegment 및 QuadraticBezierSegment와 같은 PathSegment 파생 개체를 결합하면 더 복잡한 기하학적 영역을 만들 수 있습니다.

Geometry 클래스와 Shape 클래스는 표면상 비슷합니다. 둘 다 2D 그래픽의 렌더링에 사용되며 두 클래스에서 모두 파생되는 유사한 구체적 클래스(예: EllipseGeometry 및 Ellipse)를 가집니다. 그러나 두 클래스 집합 사이에는 중요한 차이점이 있습니다. 첫째로 Geometry 클래스는 Shape 클래스의 일부 기능(예: 개체 자신를 그리는 기능과)이 없습니다. 기하 도형 개체를 그리려면 DrawingContext, Drawing 또는 Path(Path가 Shape라는 것에 주의)와 같은 또 다른 클래스를 사용하여 그리기 작업을 수행해야 합니다. 채우기, 스트로크 및 스트로크 두께와 같은 렌더링 속성은 기하 도형 개체를 그리는 클래스에 있는 반면, 도형 개체는 이러한 속성을 포함합니다. 한 가지 예를 들자면, 기하 도형 개체는 원과 같은 영역을 정의하지만 도형 개체는 영역을 정의하고 영역 채우기 및 윤곽선 그리기 방법을 정의하며 레이아웃 시스템에 참여한다는 점에서 차이가 있습니다.

Shape 개체는 FrameworkElement 클래스에서 파생되므로 이 개체를 사용하면 애플리케이션에서 메모리 사용량이 훨씬 더 증가할 수 있습니다. 그래픽 콘텐츠에 대한 FrameworkElement 기능이 정말로 필요하지 않다면 더 가벼운 Drawing 개체를 사용하는 것이 좋습니다.

Drawing 개체에 관한 자세한 내용은 그리기 개체 개요를 참조하세요.

StreamGeometry 개체

StreamGeometry 개체는 기하 도형을 만들기 위해 PathGeometry 대신 사용할 수 있는 가벼운 개체입니다. 복잡한 기하 도형을 설명해야 할 때 StreamGeometry를 사용합니다. StreamGeometry는 많은 PathGeometry 개체를 처리할 수 있도록 최적화되어 있으며 많은 개별 PathGeometry 개체를 사용하는 것과 비교할 때 더 나은 성능을 제공합니다.

다음 예제에서는 특성 구문을 사용하여 XAML에서 삼각형 StreamGeometry를 만듭니다.

<Page xmlns="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
  xmlns:x="http://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml">
  <StackPanel>
  
    <Path Data="F0 M10,100 L100,100 100,50Z" 
      StrokeThickness="1" Stroke="Black"/>

  </StackPanel>
</Page>

StreamGeometry 개체에 관한 자세한 내용은 StreamGeometry를 사용하여 도형 만들기를 참조하세요.

DrawingVisual 개체

DrawingVisual 개체는 도형, 이미지 또는 텍스트를 렌더링하는 데 사용되는 경량 그리기 클래스입니다. 이 클래스는 성능을 향상시키는 레이아웃이나 이벤트 처리를 제공하지 않으므로 간단한 클래스로 간주됩니다. 이러한 이유 때문에 그리기는 배경 및 클립 아트에 적합합니다. 자세한 내용은 DrawingVisual 개체 사용을 참조하세요.

이미지

WPF 이미징은 이전 버전의 Windows보다 크게 향상된 이미징 기능을 제공합니다. 비트맵을 표시하거나 공용 컨트롤에 이미지를 사용하는 등의 이미징 기능은 주로 Microsoft Windows GDI(그래픽 디바이스 인터페이스) 또는 Microsoft Windows GDI+ API(애플리케이션 프로그래밍 인터페이스)에 의해 처리되었습니다. 이러한 API는 기준 이미징 기능은 제공했지만 코덱 확장성 및 고품질 이미지 지원 등과 같은 기능이 없었습니다. WPF 이미징 API는 GDI 및 GDI+의 단점을 보완하고 애플리케이션 내에서 이미지를 표시하고 사용하기 위한 새로운 API 집합을 제공하도록 다시 디자인되었습니다.

이미지를 사용할 경우 더 나은 성능을 얻으려면 다음 권장 사항을 고려하세요.

  • 애플리케이션에서 썸네일 이미지를 표시해야 할 경우 크기를 줄인 버전의 이미지를 만듭니다. 기본적으로 WPF에서는 이미지를 로드하여 전체 크기로 디코딩합니다. 썸네일 버전의 이미지만 필요한 경우, WPF에서 이미지를 전체 크기로 디코딩한 후 썸네일 크기로 배율을 조정하는 것은 불필요한 작업입니다. 이러한 불필요한 오버헤드를 방지하려면 이미지를 썸네일 크기로 디코딩하도록 WPF에 요청하거나 썸네일 크기 이미지를 로드하도록 WPF에 요청하면 됩니다.

  • 이미지를 항상 기본 크기가 아니라 원하는 크기로 디코딩합니다. 앞서 언급한 것처럼 이미지를 기본 전체 크기가 아니라 원하는 크기로 디코딩하도록 WPF에 요청합니다. 이렇게 하면 애플리케이션의 작업 집합이 줄어들 뿐만 아니라 실행 속도가 빨라집니다.

  • 가능한 경우 여러 이미지로 구성된 필름 스트립과 같은 단일 이미지로 이미지를 결합합니다.

  • 자세한 내용은 이미징 개요를 참조하세요.

BitmapScalingMode

비트맵의 배율에 애니메이션 효과를 주면 기본 고품질 이미지 샘플 다시 만들기 알고리즘에 시스템 리소스가 많이 사용되므로 프레임 속도가 떨어지고 애니메이션이 끊길 수 있습니다. RenderOptions 개체의 BitmapScalingMode 속성을 LowQuality로 설정하면 비트맵 크기를 조정할 때 더 부드러운 애니메이션을 만들 수 있습니다. LowQuality 모드는 이미지를 처리할 때 품질 최적화 알고리즘에서 속도 최적화 알고리즘으로 전환하도록 WPF 렌더링 엔진에 지시합니다.

다음 예제에서는 설정 하는 방법의 BitmapScalingMode 이미지 개체에 대 한 합니다.

// Set the bitmap scaling mode for the image to render faster.
RenderOptions.SetBitmapScalingMode(MyImage, BitmapScalingMode.LowQuality);

' Set the bitmap scaling mode for the image to render faster.
RenderOptions.SetBitmapScalingMode(MyImage, BitmapScalingMode.LowQuality)

CachingHint

기본적으로 WPF는 DrawingBrush 및 VisualBrush 등 TileBrush 개체의 렌더링된 콘텐츠를 캐시하지 않습니다. 해당 장면에서 TileBrush의 콘텐츠나 용도가 변경되지 않는 정적 시나리오의 경우, 이 방법은 비디오 메모리를 절약하기 때문에 유용합니다. 정적 콘텐츠가 포함된 TileBrush가 비정적인 방식으로 사용되는 경우(예: 정적 DrawingBrush 또는 VisualBrush가 회전하는 3D 개체의 표면에 매핑되는 경우) 이 방법은 유용하지 않습니다. WPF의 기본 동작은 콘텐츠가 변경되지 않더라도 모든 프레임에 대해 DrawingBrush 또는 VisualBrush의 전체 콘텐츠를 다시 렌더링하는 것입니다.

RenderOptions 개체의 CachingHint 속성을 Cache로 설정하면 바둑판식 브러시 개체의 캐시된 버전을 사용하여 성능을 높일 수 있습니다.

CacheInvalidationThresholdMinimum 및 CacheInvalidationThresholdMaximum 속성 값은 시기를 결정 하는 상대 크기 값을 TileBrush 확장의 변경으로 인해 개체를 다시 생성 해야 합니다. 설정 하 여 예를 들어, 합니다 CacheInvalidationThresholdMaximum 속성을 2.0으로 캐시를 TileBrush 만 크기로 현재 캐시의 크기 두 배를 초과 하는 경우 다시 생성 해야 합니다.

다음 예제에 대 한 캐싱 힌트 옵션을 사용 하는 방법을 보여 줍니다는 DrawingBrush합니다.

DrawingBrush drawingBrush = new DrawingBrush();

// Set the caching hint option for the brush.
RenderOptions.SetCachingHint(drawingBrush, CachingHint.Cache);

// Set the minimum and maximum relative sizes for regenerating the tiled brush.
// The tiled brush will be regenerated and re-cached when its size is
// 0.5x or 2x of the current cached size.
RenderOptions.SetCacheInvalidationThresholdMinimum(drawingBrush, 0.5);
RenderOptions.SetCacheInvalidationThresholdMaximum(drawingBrush, 2.0);

Dim drawingBrush As New DrawingBrush()

' Set the caching hint option for the brush.
RenderOptions.SetCachingHint(drawingBrush, CachingHint.Cache)

' Set the minimum and maximum relative sizes for regenerating the tiled brush.
' The tiled brush will be regenerated and re-cached when its size is
' 0.5x or 2x of the current cached size.
RenderOptions.SetCacheInvalidationThresholdMinimum(drawingBrush, 0.5)
RenderOptions.SetCacheInvalidationThresholdMaximum(drawingBrush, 2.0)

참고 항목