上のように、スペクトラムのウォーターフォール表示ではよく下に1行追記して全体を上にスクロールさせていくみたいな見せかたをするが、全体の再描画が必須なため、かなり描画負荷が高い処理となる。

いくつか実装を書いてどのぐらい差がでるかを検証してみた。

毎回 canvas の内容を全部描く

http://cho45.stfuawsc.com/spectrum-performance/canvas-redraw-whole/

		ctx.putImageData(
			ctx.getImageData(0, 1, canvas.width, canvas.height - 1),
			0, 0
		);

上のようなコードで canvas 全体を 1px ずらして、最後の一行に新しいデータによる putImageData() をさらに行う。

ピクセルデータを直接シフトさせるやりかただと、一番ナイーブで実装が簡単だが実際のところかなり遅い。

35ms/render ぐらい。

2枚の canvas とっかえひっかえ追記で塗りつつ、DOM 的にエレメントを移動する

http://cho45.stfuawsc.com/spectrum-performance/canvas-double-dom/

canvas の 描画自体は1px * width だけを常に上書きする形で行い、全体のスクロールは DOM でずらす (ブラウザに再描画をやらせる)

わかりにくいので動画にするとこんな感じで、2枚の canvas 要素を margin で使って動かして、親要素で表示領域を制限 (overflow: hidden) してる。

4ms/render

WebGL でテクスチャ2枚をとっかえひっかえし、シェーダーでスクロールする

http://cho45.stfuawsc.com/spectrum-performance/webgl-double-textures/

2枚 canvas とやっていることはほぼ同じだが、canvas の代わりに WebGL のテクスチャを2枚定義し、DOM の代わりにシェーダーを使う。

0.6ms/render

毎回 canvas の内容を全部描く (drawImage)


と言われて、drawImage! そういえばそんなのも! という感じだったので試したらこれは十分高速だった。

0.6ms/render で WebGL でやるのと変わらないぐらい。

肌感覚

canvas へ広範囲に putImageData の繰替えしをするより DOM で移動させたほうが圧倒的に早いのがおもしろかった。

WebGL は面倒くさい分たしかに高速で、2D でも可能な限り使ったほうがよさそうだけど、直接文字のレンダリングができないとか (canvas に書いてからテクスチャとして転送する必要がある)、API 的に面倒とか、GLSL というシェーダー言語を覚える必要があるとか、難点もある。

とはいえ、面倒なぶん自力でチューニング可能なポイントが多いのでおもしろい。

備考

もっと早くなる方法がありそうなら是非お知らせください。

https://github.com/cho45/spectrum-performance

  1. トップ
  2. tech
  3. 2D 描画でも WebGL を使うべきか? スペクトラムウォーターフォール最速決定戦
▲ この日のエントリ