最大程度地提高 WPF 三维性能

在应用程序中使用 Windows Presentation Foundation (WPF) 生成三维控件并包含三维场景时，重要的一点是要考虑性能优化。本主题提供一个影响应用程序性能的三维类和属性的列表，以及使用这些类和属性时优化性能的建议。

本主题假定您已深入了解 Windows Presentation Foundation (WPF) 三维功能。 本文档中的建议适用于“呈现层 2”- 大致定义为支持像素着色器 2.0 版和顶点着色器 2.0 版的硬件。 有关更多详细信息，请参见图形呈现层。

性能影响：高

Property	建议
Brush	画笔速度（从最快到最慢）： SolidColorBrush LinearGradientBrush ImageBrush DrawingBrush（已缓存） VisualBrush（已缓存） RadialGradientBrush DrawingBrush（未缓存） VisualBrush（未缓存）
ClipToBoundsProperty	在不需要 Windows Presentation Foundation (WPF) 显式将 Viewport3D 的内容剪辑到 Viewport3D 的矩形时，将 Viewport3D.ClipToBounds 设置为 false。Windows Presentation Foundation (WPF) 的抗锯齿剪辑非常慢，并且 ClipToBounds 在 Viewport3D 上是默认启用的（较慢）。
IsHitTestVisible	如果在执行鼠标命中测试时不需要让 Windows Presentation Foundation (WPF) 考虑 Viewport3D 的内容，将 Viewport3D.IsHitTestVisible 设置为 false。对三维内容的命中测试是以软件进行的，遇到大型网格时可能非常慢。IsHitTestVisible 在 Viewport3D 上是默认启用的（较慢）。
GeometryModel3D	仅当需要不同的 Material 或 Transform 时，才会创建不同的模型。 否则，请尝试将具有相同 Material 和 Transform 的多个 GeometryModel3D 实例合并到少数几个较大的 GeometryModel3D 和 MeshGeometry3D 实例中。
MeshGeometry3D	网格动画是指按帧更改网格的各个顶点，在 Windows Presentation Foundation (WPF) 中它并非总是那么高效。在修改每个顶点时，为了尽可能降低更改通知对性能的影响，应在对每个顶点执行修改之前将网格与可视化树分离。修改网格之后，再将网格重新附加到可视化树。此外，应尝试尽量减小以这种方式进行动画处理的网格大小。
3D Antialiasing	若要提高呈现速度，请通过将附加属性 EdgeMode 设置为 Aliased，在 Viewport3D 上禁用多级采样。 默认情况下，三维抗锯齿在 Microsoft Windows XP 中是禁用的，而在 Windows Vista 中是启用的，每个像素具有 4 个样本。
Text	三维场景中的实时文本（由于位于 DrawingBrush 或 VisualBrush 中，因此是实时文本）非常缓慢。 请尝试改用文本的图像（通过 RenderTargetBitmap），除非文本会发生更改。
TileBrush	如果由于该画笔的内容不是静态的而导致必须在三维场景中使用 VisualBrush 或 DrawingBrush，请尝试缓存此画笔，方法是将附加属性 CachingHint 设置为 Cache。 使用 CacheInvalidationThresholdMinimum 和 CacheInvalidationThresholdMaximum 附加属性设置无效缩放的最小和最大阈值，以便不会过度频繁地重新生成缓存的画笔，同时保持所需的质量。 默认情况下不会缓存 DrawingBrush 和 VisualBrush，这表示当每次必须重新呈现使用画笔绘制的内容时，必须首先将画笔的整个内容重新呈现到中间图面。
BitmapEffect	BitmapEffect 强制呈现所有受影响的内容，无需硬件加速。 为获取最佳性能，请不要使用 BitmapEffect。

性能影响：中

Property	建议
MeshGeometry3D	如果通过共享顶点和具有相同的位置、法向量和纹理坐标的顶点以邻接三角形的形式定义网格，只需定义一次每个共享的顶点，然后使用带有 TriangleIndices 的索引来定义三角形。
ImageBrush	当您可以显式控制纹理大小时（例如当您正在使用 RenderTargetBitmap 和/或 ImageBrush 时），请尝试将其大小最小化。 请注意，较低的纹理分辨率会降低显示质量，因此，请在质量和性能之间进行合理选择。
Opacity	呈现半透明的三维内容（如反射）时，请通过 Opacity 或 Color 使用画笔或材料上的不透明度属性，而不要通过将 Viewport3D.Opacity 设置为小于 1 的值来创建单独的半透明 Viewport3D。
Viewport3D	尽可能减少场景中正在使用的 Viewport3D 对象的数目。 将多个三维模型放置到同一个 Viewport3D 中，而不是为每个模型创建单独的 Viewport3D 实例。
Freezable	通常，最好重复使用 MeshGeometry3D、GeometryModel3D、Brush 和 Material。 由于它们都是从 Freezable 派生的，因此都具有多个父级。
Freezable	当 Freezable 的属性在应用程序中保持不变时，请对其调用 Freeze 方法。 冻结可减少工作集并提高速度。
Brush	当画笔的内容不会发生更改时，请使用 ImageBrush，而不要使用 VisualBrush 或 DrawingBrush。 二维内容可以通过 RenderTargetBitmap 转换为 Image，然后再在 ImageBrush 中使用。
BackMaterial	请不要使用 BackMaterial，除非您确实需要查看 GeometryModel3D 的背面。
Light	光源速度（从最快到最慢）： AmbientLight DirectionalLight PointLight SpotLight
MeshGeometry3D	尽量使网格大小小于下列限制： Positions：20,001 个 Point3D 实例 TriangleIndices：60,003 个 Int32 实例
Material	Material 速度（从最快到最慢）： EmissiveMaterial DiffuseMaterial SpecularMaterial
Brush	Windows Presentation Foundation (WPF) 三维不会以一致的方式退出不可见的画笔（黑色环境画笔、透明画笔等）。可以考虑在场景中省略这些画笔。
MaterialGroup	MaterialGroup 中的每个 Material 都会引起其他呈现过程，因此包含多个材料（即使是简单的材料）会大幅度增加 GPU 的填充请求。 请尽量减少 MaterialGroup 中材料的数目。

性能影响：低

Property	建议
Transform3DGroup	如果不需要动画或数据绑定，请不要使用包含多个变换的变换组，而应使用单一 MatrixTransform3D，将其设置为变换组中原本应单独存在的所有变换的积。
Light	请最大程度地减少场景中的光源数。 场景中光源过多会使 Windows Presentation Foundation (WPF) 动用软件呈现。此限制大致为 110 个 DirectionalLight 对象、70 个 PointLight 对象或 40 个 SpotLight 对象。
ModelVisual3D	将移动对象与静态对象分隔开来，方法是将移动对象放置到单独的 ModelVisual3D 实例中。 ModelVisual3D 比 GeometryModel3D 更“重”，因为它缓存了变换的边界。 GeometryModel3D 适用于模型；ModelVisual3D 适用于场景节点。 请使用 ModelVisual3D 将 GeometryModel3D 的共享实例放置到场景中。
Light	请最大程度地减少场景中光源数的更改次数。 每次更改光源数都会强制重新生成和重新编译着色器，除非该配置原来已经存在（并因此而缓存其着色器）。
Light	黑色光源是不可见的，但它们会增加呈现时间；请考虑不要使用它们。
MeshGeometry3D	若要最大程度地减少在 Windows Presentation Foundation (WPF) 中构建大型集合（如 MeshGeometry3D 的 Positions、Normals、TextureCoordinates 和 TriangleIndices）的时间，请在填充值之前预先调整集合大小。 如果可能，请向集合的构造函数传递预填充数据结构（例如数组或列表）。

请参见

概念

三维图形概述