最大程度地提高 WPF 三维性能
使用 Windows Presentation Foundation (WPF) 生成 3D 控件并在应用程序中包含 3D 场景时，请务必考虑性能优化。 本主题提供对应用程序具有性能影响的 3D 类和属性的列表，以及在使用它们时优化性能的建议。
本主题假定你对 Windows Presentation Foundation (WPF) 3D 功能具有深入理解。 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版本 2.0 和顶点着色器版本 2.0 的硬件。 有关详细信息，请参阅图形呈现层。
性能影响：高
| properties | 建议 |
|---|---|
| Brush | 画笔速度（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 | 如果不需要使 Windows Presentation Foundation (WPF) 显式地将 Viewport3D 的内容剪裁到 Viewport3D 的矩形，请将 Viewport3D.ClipToBounds 设置为 false。 Windows Presentation Foundation (WPF) 的抗锯齿剪裁可能非常慢，并且在 Viewport3D 上默认启用ClipToBounds（慢速）。 |
| IsHitTestVisible | 如果在执行鼠标点击测试时不需要 Windows Presentation Foundation (WPF) 考虑 Viewport3D 的内容，请将 Viewport3D.IsHitTestVisible 设置为 false。 点击测试 3D 内容是在软件中完成的，并且对于大型网格可能很慢。 在 Viewport3D 上默认启用 IsHitTestVisible（慢速）。 |
| GeometryModel3D | 仅当它们需要不同的材料或转换时，才创建不同的模型。 否则，请尝试将许多具有相同材料和转换的 GeometryModel3D 实例合并为几个更大的 GeometryModel3D 和 MeshGeometry3D 实例。 |
| MeshGeometry3D | 网格动画（在每帧基础上更改网格的各个顶点）在 Windows Presentation Foundation (WPF) 中并不总是有效。 要在修改每个顶点时尽量减少更改通知的性能影响，请在执行每顶点修改之前将网格从可视树中分离出来。 修改网格后，重新将其附加到可视树中。 同时，尽量缩小以这种方式进行动画处理的网格大小。 |
| 3D 抗锯齿 | 要提高呈现速度，请通过将附加属性 EdgeMode 设置为 Aliased 来禁用 Viewport3D 的多重采样。 默认情况下，3D 抗锯齿功能在 Windows 上启用，每个像素有 4 个样本。 |
| 文本 | 在 3D 场景中的实时文本（实时是因为它在 DrawingBrush 或 VisualBrush 中）可能会很慢。 尝试使用文本的图像（通过 RenderTargetBitmap），除非文本将更改。 |
| TileBrush | 如果必须在 3D 场景中使用 VisualBrush 或 DrawingBrush，因为画笔的内容不是静态的，请尝试缓存画笔（将附加属性 CachingHint 设置为 Cache）。 设置最小和最大缩放无效阈值（使用附加属性 CacheInvalidationThresholdMinimum 和 CacheInvalidationThresholdMaximum），以便缓存的画笔不会太频繁地重新生成，同时仍然保持所需的质量级别。 默认情况下，不缓存 DrawingBrush 和 VisualBrush，这意味着，如果每次都必须重新呈现使用画笔绘制的内容，则必须首先将画笔的全部内容重新呈现到中间图面。 |
| BitmapEffect | BitmapEffect 强制所有受影响的内容在没有硬件加速的情况下呈现。 为了获得最佳性能，请勿使用 BitmapEffect。 |
性能影响：中
| properties | 建议 |
|---|---|
| MeshGeometry3D | 如果将网格定义为带有共享顶点的邻接三角形，并且这些顶点具有相同的位置、法线和纹理坐标，则仅需定义每个共享顶点一次，然后通过索引 TriangleIndices 定义三角形。 |
| ImageBrush | 对纹理大小有显示控制时（使用 RenderTargetBitmap 和/或 ImageBrush 时），尝试最小化纹理大小。 请注意，低分辨率的纹理会降低视觉质量，因此请尝试在质量和性能之间找到合适的平衡。 |
| 不透明度 | 呈现半透明 3D 内容（如反射）时，请使用画笔或材料的不透明度属性（通过 Opacity 或 Color），而不是通过将 Viewport3D.Opacity 设置为小于 1 的值来创建一个单独的半透明 Viewport3D。 |
| Viewport3D | 尽量减少在场景中使用的 Viewport3D 对象的数量。 将许多 3D 模型放在同一个 Viewport3D 中，而不是为每个模型创建单独的 Viewport3D 实例。 |
| Freezable | 通常情况下，重复使用 MeshGeometry3DGeometryModel3D、画笔和材料是有益的。 它们都是多父的，因为它们派生自 Freezable。 |
| Freezable | 当“可冻结”的属性在应用程序中保持不变时，对其调用 Freeze 方法。 冻结可以减少工作集，提高速度。 |
| Brush | 当画笔的内容不会更改时，使用 ImageBrush 而不是 VisualBrush 或 DrawingBrush。 2D 内容可以通过 RenderTargetBitmap 转换为 Image，然后在 ImageBrush 中使用。 |
| BackMaterial | 除非你实际上需要看到 GeometryModel3D 的背面，否则不要使用 BackMaterial。 |
| Light | 灯光速度（最快到最慢）： AmbientLight DirectionalLight PointLight SpotLight |
| MeshGeometry3D | 尽量将网格大小控制在以下限制范围内： Positions：20,001 个 Point3D 实例 TriangleIndices：60,003 个 Int32 实例 |
| Material | 材料速度（最快到最慢）： EmissiveMaterial DiffuseMaterial SpecularMaterial |
| Brush | Windows Presentation Foundation (WPF) 3D 不会以一致的方式选择退出不可见的画笔（黑色环境画笔和清除画笔等）。 请考虑从场景中省略这些内容。 |
| MaterialGroup | MaterialGroup 中的每一个 Material 都会导致另一个呈现传递，因此包括许多材料，甚至是简单的材料，都可以显著增加 GPU 上的填充需求。 尽量减少 MaterialGroup 材料的数量。 |
性能影响：低
| properties | 建议 |
|---|---|
| Transform3DGroup | 如果不需要动画或数据绑定，与其使用包含多个转换的转换组，不如使用单个 MatrixTransform3D，将其设置为转换组中独立存在的所有转换的乘积。 |
| Light | 最大程度地减少场景中的灯光数量。 场景中的灯光过多将强制 Windows Presentation Foundation (WPF) 回退到软件呈现。 限制大约为 110 个 DirectionalLight 对象、70 个 PointLight 对象或 40 个 SpotLight 对象。 |
| ModelVisual3D | 通过将移动对象与静态对象放在不同的 ModelVisual3D 实例中，将它们分隔开。 ModelVisual3D 比 GeometryModel3D“更重”，因为它缓存了转换后的边界。 GeometryModel3D 已优化为模型。ModelVisual3D 已优化为场景节点。 使用 ModelVisual3D 将 GeometryModel3D 的共享实例放入场景中。 |
| Light | 最大程度地减少场景中更改灯具数的次数。 每次灯具数的改变都会强制着色器重新生成和重新编译，除非该配置之前已经存在（因此缓存了其着色器）。 |
| 浅 | 黑光灯将不可见，但它们将增加呈现时间，考虑省略它们。 |
| MeshGeometry3D | 要最大程度地减少 Windows Presentation Foundation (WPF) 中大型集合（例如 MeshGeometry3D 的 Positions、Normals、TextureCoordinates 和 TriangleIndices）的构造时间，应在填充值之前预先调整集合的大小。 如果可能，请向集合的构造函数传递预填充的数据结构，例如数组或列表。 |
