从多线程数据源更新平滑图表

Question

我们有几个图表显示来自表面EMG传感器的过滤数据。此数据通过TCP接收并使用事件传播。数据包是DataPackets类型，因此被过滤掉了。我正在使用缓冲区让数据包以30FPS通过。我正在使用Reactive Extensions监听此事件，如下所示：

Observable.FromEvent<Packet>(h => this.DataService.PacketReceived += h, h=> this.DataService.PacketReceived -= h)
          .OfType<DataPacket>()
          .Buffer(TimeSpan.FromSeconds(1.0 / 30))
          .ObserveOnDispatcher()
          .Subscribe(
              packet => this.ReceiveDataPackets(packet.ToList()),
              err => this.Log.Error("Error subscribing to data packets", err),
              () => this.Log.Info("Finished listening to data packets"));

要显示EMG数据，我们使用Telerik ChartView。我遇到的问题是数据更新不顺畅，图表不稳定。

可能有几个原因：

1. Telerik图表速度不够快，每秒1000个数据点
2. DispatcherTimer不会以恒定速率触发
3. 数据不会以恒定速率接收

通过对输入数据进行采样来解决点1，使得图中仅可见1000个点。

遗憾的是，点2无法解决。我尝试将优先级提高到渲染，但这根本没有帮助。 http://social.msdn.microsoft.com/Forums/en-US/5eea6700-1c79-4da6-9b68-efa480ed3a36/simplify-wpf-dispatcher-calls?forum=rx

第3点与第2点相关。我尝试使用System.Debug.Stopwatch使用定时队列解决这两个问题。 DataPackets包含一个时间戳，用于在Dispatcher线程上以恒定速率通过它们。我怀疑这不会有太大帮助，因为DispatcherRate没有链接到渲染的刷新率。

我该怎么做才能减少波动？我尝试过LightningChart Ultimate，它应该要快得多。它确实具有更好的性能，并且不需要进行任何采样，它可以渲染每个数据点。随LightningChart提供的样本运行黄油顺利，但他们在主线程中读取他们的数据。当我在我们的多线程程序中实现他们的图表时，它仍然受到第2点和第3点的组合（以及它比Telerik chartview更昂贵的事实。）

[更新]

经典错误。我的数据源使用DispatcherTimer来收集数据。将此更改为Observable.Interval可大幅提高性能。

Answer 1

我有图表控制a while ago类似的麻烦。我也发现大多数图表控件都无法处理1000多个数据点。我还发现尝试让它每秒重新渲染超过5-15次对于调度员来说非常困难。

我建议你的事情是：

1. 目标是降低帧速率。您希望每33毫秒获得一次图表更新？
2. 希望将您的数据集减少到1000个点。再次使用数字来查看适用于您的目标规格PC和控件/数据模板的数据。 This old post可能会帮助你。它提供了一种从集合中选择X最有用点的方法
3. 拨回任何花哨的动画或图表上每点渲染的额外UI。如果您要添加更多项目，每个项目都有工具提示，画笔，动画和多余的布局面板，您将支付费用。另请注意，您不仅要在创建时支付费用，还要在GC尝试清除这些数千个UI对象时支付费用。
4. 减少调度员的工作量。我知道它并不多，但你可以移动那个ToList()并在另一个线程上做。另外，不要发送要处理的空列表（如果适用于您的活动）
5. 考虑使用D3/DDD charts。虽然我在评论它们时并不是很好，但从那时起，同事们就取得了成功。

   Observable.FromEvent<Packet>(h => this.DataService.PacketReceived += h, h=> this.DataService.PacketReceived -= h)
     .OfType<DataPacket>()
     .Buffer(TimeSpan.FromSeconds(1.0 / 8))  //Reduce the FPS
     .Select(packet=>packet.ToList())        //Reduce work done on dispatcher
     .Where(packet=>packet.Count>0)          //Dont send empty sets to dispatcher
     .ObserveOnDispatcher()
     .Subscribe(
         packet => this.ReceiveDataPackets(packet),
         err => this.Log.Error("Error subscribing to data packets", err),
         () => this.Log.Info("Finished listening to data packets"));

我不确定它是否有帮助，但这是another link来自演示文稿的一些代码。演示文稿的一部分是关于如何通过Rx将数据流式传输到WPF图表。你可能会撕掉整件事。

Answer 2

我知道这是一个老问题，但它可能会对这里的某些人有所帮助。

如果您想在WPF图表中显示来自传感器的数据，那么如果您使用标准的开源图表组件或大多数商业供应商（如Telerik），它将会非常慢。

我想建议我自己的组件：SciChart，它在WPF中以毫秒更新显示数百万个点。

SciChart是一个商业组件，我想透露的是，我是所有者，但是，在可用性或性能方面，没有任何免费或开源替代品可以接近它。

请查看页面Why SciChart - the Best WPF Chart，因为它有一些您可以查看的特定性能演示/视频。它支持多线程数据更新，可以应对1,000点/秒。