最佳化效能：2D 圖形和影像處理
WPF 提供大範圍的 2D 圖形和影像處理功能，可予以最佳化以符合應用程式的需求。 本主題提供那些區域的效能最佳化資訊。
這個主題包含下列章節。
- 繪圖和圖案
- StreamGeometry 物件
- DrawingVisual 物件
- 影像
- 相關主題
繪圖和圖案
WPF 提供 Drawing 和 Shape 物件來表示圖形繪圖內容。 不過，Drawing 物件是比 Shape 物件還要簡單的建構，而且提供較佳的效能特性。
Shape 可讓您將圖形圖案繪製至螢幕。 因為它們是衍生自 FrameworkElement 類別，所以 Shape 物件可以用於面板和大部分控制項內。
WPF 提供圖形和呈現服務的數個存取層。 在最上層，Shape 物件十分容易使用，而且會提供許多有用的功能 (例如配置和事件處理)。 WPF 會提供一些立即可用的圖案物件。 所有圖案物件都是繼承自 Shape 類別。 可用的圖案物件包括 Ellipse、Line、Path、Polygon、Polyline 和 Rectangle。
反之，Drawing 物件不是衍生自 FrameworkElement 類別，而且會提供較輕量 (Lighter-Weight) 的圖案、影像和文字呈現實作 (Implementation)。
Drawing 物件有四種型別：
GeometryDrawing：繪製圖案。
ImageDrawing：繪製影像。
GlyphRunDrawing：繪製文字。
DrawingGroup：繪製其他繪圖。 您可以使用繪圖群組，將其他繪圖結合為單一複合繪圖。
GeometryDrawing 物件是用來呈現幾何內容。 Geometry 類別以及從該類別衍生的具象類別 (如 CombinedGeometry、EllipseGeometry 和 PathGeometry) 提供呈現 2D 圖形的方法，以及提供點擊測試 (Hit-Test) 和裁剪 (Clipping) 支援。 例如，幾何物件可以用來定義控制項區域，或定義要套用至影像的裁剪區域。 幾何物件可以是簡單的區域，例如矩形和圓形，或從兩個以上幾何物件建立的複合區域。 而透過結合 PathSegment 衍生物件 (如 ArcSegment、BezierSegment 和 QuadraticBezierSegment)，可以建立更複雜的幾何區域。
表面上看來，Geometry 類別和 Shape 類別十分相似。 這兩個類別都用於呈現 2D 圖形，而且也都具有從它們衍生的類似具象類別 (例如，EllipseGeometry 和 Ellipse)。 然而，這兩組類別之間還是有很大的不同。 其中一項是 Geometry 類別缺少 Shape 類別的一些功能 (如繪製它自己的能力)。 若要繪製幾何物件，則必須使用另一個類別 (如 DrawingContext、Drawing 或 Path) (值得注意的是 Path 就是 Shape) 來執行繪製作業。 呈現屬性 (如填滿、筆劃和筆劃粗細) 是位在可以繪製幾何物件的類別上，而圖案物件則包含這些屬性。 其中一種分辨這項差異的方式是，幾何物件會定義區域 (例如圓形)，而圖案物件則會定義區域、定義填滿該區域並為該區域加上外框的方式，並參與配置系統。
因為 Shape 物件是衍生自 FrameworkElement 類別，所以在應用程式中使用它們會明顯增加記憶體的耗用。 如果確實不需要圖形內容的 FrameworkElement 功能，請考慮使用較輕量的 Drawing 物件。
StreamGeometry 物件
StreamGeometry 物件是 PathGeometry 的輕量替代方式，用於建立幾何圖案。 當您需要描述複雜幾何時，請使用 StreamGeometry。 StreamGeometry 已最佳化，適合用來處理許多 PathGeometry 物件，而且與使用多個個別 PathGeometry 物件相比，執行效能也較佳。
下列範例使用屬性語法，在 XAML 中建立三角形 StreamGeometry。
<Page xmlns="https://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml/presentation"
xmlns:x="https://schemas.microsoft.com/winfx/2006/xaml">
<StackPanel>
<Path Data="F0 M10,100 L100,100 100,50Z"
StrokeThickness="1" Stroke="Black"/>
</StackPanel>
</Page>
如需 StreamGeometry 物件的詳細資訊，請參閱 HOW TO：使用 StreamGeometry 建立圖案。
DrawingVisual 物件
DrawingVisual 物件為輕量繪圖類別，可用於呈現圖案、影像或文字。 此類別因為不提供配置或事件處理，所以視為輕量類別，而配置或事件處理卻可改善其效能。 基於這個理由，繪圖適合用於背景或美工圖案。 如需詳細資訊，請參閱使用 DrawingVisual 物件。
影像
WPF 影像處理明顯改善了舊版 Windows 中的影像處理功能。 影像處理功能 (如在通用控制項上顯示點陣圖或使用影像) 主要是透過 Microsoft Windows 繪圖裝置介面 (Graphics Device Interface，GDI) 或 Microsoft Windows GDI+ 應用程式發展介面 (Application Programming Interface，API) 進行處理。 這些 API 提供基準的影像處理功能，但是缺少一些功能，例如支援轉碼器擴充性和高精確度影像支援。 WPF 影像處理 API 已經過重新設計，可以克服 GDI 和 GDI+ 的缺點，並提供一組新的 API 以在應用程式內顯示及使用影像。
使用影像時，若要取得較佳的效能，請考慮下列建議：
如果應用程式需要您顯示縮圖影像，請考慮建立尺寸縮小版的影像。 根據預設，WPF 會載入影像，並將它解碼為完整大小。 如果只想要縮圖版本的影像，WPF 就不需要將影像解碼為完整大小，然後再將它縮小為縮圖大小。 為了避免這類不必要的負荷，您可以要求 WPF 將影像解碼為縮圖大小，或要求 WPF 載入縮圖大小的影像。
永遠將影像解碼為所要的大小，而不是預設的大小。 如前所述，請要求 WPF 將影像解碼為所要的大小，而不是預設的完整大小。 這樣不只會減少應用程式的工作集，還會提高執行速度。
盡可能將影像合併為單一影像 (如包含多個影像的軟片條)。
如需詳細資訊，請參閱影像處理概觀。
BitmapScalingMode
建立任何點陣圖之縮放比例的動畫時，預設的高品質影像重新取樣演算法有時會耗用大量的系統資源，因而降低畫面格速率，可能也會讓動畫中斷。 將 RenderOptions 物件的 BitmapScalingMode 屬性設定為 LowQuality，則可以在縮放點陣圖時建立較平順的動畫。 LowQuality 模式會在處理影像時，告知 WPF 呈現引擎從品質最佳化演算法切換為速度最佳化演算法。
下列範例顯示如何設定影像物件的 BitmapScalingMode。
' 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
根據預設，WPF 並不會快取 TileBrush 物件 (如 DrawingBrush 和 VisualBrush) 的呈現內容。 在內容和場景中的 TileBrush 使用都未變更的靜態情況下，這樣有其意義，因為可以節省視訊記憶體。 但是在下列情況下則不具意義：以非靜態的方式使用具有靜態內容的 TileBrush (例如，當靜態 DrawingBrush 或 VisualBrush 對應至旋轉立體物件的表面時)。 WPF 的預設行為是即使每個畫面格之 DrawingBrush 或 VisualBrush 的整個內容都未變更，仍然會重新呈現該內容。
藉由將 RenderOptions 物件的 CachingHint 屬性設定為 Cache，則可以使用並排顯示之筆刷物件的快取版本來提高效能。
CacheInvalidationThresholdMinimum 和 CacheInvalidationThresholdMaximum 屬性值是相對大小值，可以判斷因縮放比例變更而應該重新產生 TileBrush 物件的時機。 例如，將 CacheInvalidationThresholdMaximum 屬性設定為 2.0，則 TileBrush 只有在大小超出目前快取大小的兩倍時才需要重新產生它的快取。
下列範例顯示如何使用 DrawingBrush 的快取提示選項。
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)
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);