Android - 如何在 android studio 中更快地逐像素绘制帧（用于 NES 仿真）？

Question

这是我正在做的一个 NES 模拟器项目。每秒我需要绘制大约 60 次屏幕才能获得准确的仿真，这意味着我每秒至少要绘制 256 * 240 * 60 像素。对于绘图，我使用的是画布。在每一帧上，我都会浏览 256 * 240 像素的数据并将它们绘制在屏幕上。不出所料，这太可怕了。我的模拟器每秒绘制不到一帧

public class GameCanvas extends View{
public void drawSprite(int x, int y, Olc2C02A.Sprite sprite, Canvas canvas){
        for (int ir = 0; ir < sprite.height; ir++){
            for (int ic = 0; ic < sprite.width; ic++){
                Olc2C02A.Pixel p = sprite.getPixel(ic, ir);
                if (p.a != 0){
                    int pr = p.r, pg = p.g, pb = p.b, pa = p.a;
                    painter.setColor(Color.argb(pa, pr, pg, pb));
                    canvas.drawPoint((x + ic), (y + ir), painter);
                }
            }
        }
    }

@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
        super.onDraw(canvas);
        canvas.drawColor(Color.parseColor("#000000"));
        drawSprite(0, 0, this.gameScreen, canvas);
    }

}

上面的代码是我的代码的一个稍微简化的版本。在这段代码中，我只是逐个像素地绘制，而忽略了每个像素的实际大小，如果我考虑根据运行此应用程序的屏幕大小调整框架大小，则需要这些像素。 精灵是一个 256x240 大小的像素对象数组。这是我为存储每个像素的颜色值而制作的自定义类。 因此，不幸的是，仅仅轻微的性能提升对于模拟器来说是不够的。如果我想让我的模拟器正常运行，我需要每秒至少绘制 30 帧。 对于适合我的 android studio 项目的任务，我还可以使用哪些其他替代方法。

Answer 1

没有人绘制像素。所有游戏都使用 OpenGL。

甚至 Android 应用程序的 GUI（按钮/编辑/图片/...）也是使用 OpenGL 绘制的。

当你逐像素绘制时，你正在使用 CPU 来渲染图形。您根本没有使用 GPU（显卡）。所以这永远行不通。

你必须使用 GLSurfaceView。您必须使用 GLES20, GLES30, ...

中定义的 OpenGL 函数

参见 Android OpenGL 指南。

NES 图形基于二次条纹（纹理）。这些条纹被加载到 NES 显卡中，然后可以由 GPU 内部的 CPU 调整大小、旋转和变换。所以CPU可以向GPU发送命令：“请将stripe旋转90度”（举例）。所以 CPU 从不绘制像素，而是向 GPU 发送命令。

在 Android 上，您使用 OpenGL 将此类命令发送到 GPU。这使得速度很快，因为图形计算外包给了 GPU。

另请注意，DirectX 是 Microsoft 的 OpenGL 等价物。

我还想补充一点，在执行 CPU 密集型任务时，最好使用 C/C++/Rust 而不是 Java/Kotlin。因为前者直接在 CPU 上运行而后者则没有。这样可以节省电池并且速度更快。请参阅JNI 技巧。