Adobe FlashPlayer의 렌더링 알고리즘에 대해 간략하게 설명합니다.

얼마 전 CSDN에서 FlashPlayer의 렌더링 성능이 HTML 5의 몇 배에 달한다는 기사를 봤습니다. 지난 몇 년간 Adobe의 FlashPlayer에 대한 연구를 떠올리며, 왜 그런 현상이 발생하는지 이론적으로 탐구하고 싶었습니다. 동시에 Adobe의 Flash Player가 전통적인 하드웨어 가속(GPU가 아닌 솔루션)으로 인해 비판을 받는 이유도 설명합니다.
초창기에는 IC 설계 회사에서 공식 Flash Player 하드웨어를 구축했습니다. 저사양 플랫폼 (하드웨어 3D 가속 포함) 가속, 몇 달 후 하드웨어 렌더링 엔진이 준비되었지만 최종 결과는 매우 예상치 못했습니다 ----- 하드웨어 가속으로 전환한 후의 성능은 실제로 소프트웨어 렌더링보다 나빴습니다. ; 이유를 설명하기 위해 Adobe의 FlashPlayer 소프트웨어 렌더링 알고리즘부터 시작하겠습니다.
사실 FlashPlayer의 2D 렌더링 엔진은 가장 일반적인 스캔 라인 알고리즘(스캔라인 알고리즘)을 사용하며 간단히 말하면 (안티 앨리어싱을 고려한 4 x 4 안티 앨리어싱 등 가상 디스플레이 장치가 실제 디스플레이 장치보다 큰 경우 가상 디스플레이 장치의 세로 방향은 가상 디스플레이 장치의 세로 방향의 4배가 됨) 실제 디스플레이 장치) 각 스캔 라인은 벡터 그래픽의 각 모서리(Edge)와의 교차점을 계산하고, 이러한 방식으로 스캔 라인을 하나씩 계산한 후 서로 다른 채우기 규칙에 따라 두 교차점 사이의 수평선을 채웁니다. 위에서 아래로 가상 디스플레이 장치에서 완전한 그래픽이 완성되고, 슈퍼샘플링 알고리즘에 따라 가상 디스플레이 장치의 그래픽이 실제 디스플레이 장치로 출력되어 완벽한 비앨리어싱 그래픽이 완성됩니다. 실제 디스플레이 장치에서 위 작업을 반복하고 연속 애니메이션을 얻습니다. FlashPlayer는 swf 파일을 구문 분석하고 지정된 속도로 화면을 업데이트하여 애니메이션 재생을 완료합니다.
l 벡터 연산은 엄청난 계산입니다. 이것은 또한 FlashPlayer가 대부분의 플랫폼에서 사용되는 이유를 설명합니다. 기존 성능 문제 불행하게도 현재 실시간 2D 벡터 그래픽 플레이어 소프트웨어에는 Flash Player만 있는 것 같으므로 이를 비난할 방법이 없습니다. ;
l 고화질 그래픽의 표시 성능이 낮은 품질의 그래픽보다 훨씬 나쁜 이유는 FlashPlayer가 4 x 4 슈퍼 샘플링 앤티앨리어싱을 사용하고 교차점 계산량을 사용하기 때문입니다. 스캔 라인을 통과하는 것은 낮은 이미지 품질의 4배입니다.
(2D 벡터 그래픽 표시에 대해서는 이전 리소스: http://download.csdn.net/source/5773340을 참조하십시오.)
실제 2D 벡터에서 엔진에서는 문제가 더 복잡해집니다. Cap과 Join을 고려하면 아주 단순한 폴리라인이나 베지어 곡선도 많은 곡선으로 구성됩니다(그림에서 폴리라인의 두 끝점으로 표시됨).

이렇게 하면 Adobe FlashPlayer와 경쟁할 수 있는 실시간 2D 제품이 거의 없는 이유를 이해할 수 있습니다. 이는 약간 모순적이지 않습니까? Adobe의 Flash Player가 눈에 띄는 이유는 무엇입니까? 위의 내용은 2D 벡터 그래픽 디스플레이에 대한 원리 설명일 뿐입니다. OpenVG(gingkoVG), agg 등과 같은 다른 2D 벡터 디스플레이 엔진은 비교적 일반적인 2D 벡터 디스플레이 엔진인 Adobe의 FlashPlayer에도 동일한 원리를 사용합니다. FlashPlayer에 대한 Adobe의 공식 기술 문서(swf_file_format_spec_v10)를 주의 깊게 읽어보고 매우 흥미로운 두 가지 지침을 빠르게 발견했습니다.
l FlashPlayer는 2차 베지어 곡선(2차 베지어)만 지원하고 유사한 3차 베지어 곡선은 지원하지 않습니다. PostScript 및 OpenVG와 같은 기존 2D 벡터 엔진에서 사용되는 베지어 곡선(Cubic Bezier)


2차 Beizer 곡선과 비교하여 단일 3차 Bezier 곡선은 교차점 계산에서 증가합니다. 계산량은 크지 않은 것 같습니다. 곱셈 연산이 여러 개 더 있지만 대부분의 CPU 시스템에서는 덧셈과 뺄셈 연산보다 더 많은 시간이 소요됩니다. 특히 계산량이 매우 클 경우 더욱 그렇습니다. , 누적 차이는 더욱 큽니다 ;
l Adobe 공식 문서에는 FlashPlayer가 dot-dash(Dash)를 지원하지 않는다고 명시되어 있습니다.


Dash를 지원하지 않는 이유는 무엇인가요? 실제로 벡터 그래픽 디스플레이에서 곡선과 스캔 라인의 교차점을 계산하는 것 외에도 가장 어려운 것은 곡선의 길이를 계산하는 것입니다. 대시의 표시는 곡선 길이 계산에 의존해야 합니다. 미리; gingkoVG를 구현하면 Dash 기능의 곡선이 포함되지 않습니다. 이는 Dash를 사용할 때보다 디스플레이 성능이 4배나 향상된다는 것을 보여줍니다.
l 그게 다인가요? 아니요, 하지만 위의 제약에도 불구하고 디스플레이 성능이 여러 번 "향상"되었습니다. Adobe의 FlashPlayer에서는 일부 다른 최적화 알고리즘이 렌더링에 사용됩니다. 물론 이러한 최적화 알고리즘은 대부분의 2D 벡터 엔진에서도 일반적인 최적화 기술로 사용됩니다. 🎜>안타깝게도 대부분의 2D 벡터 엔진은 다양성을 고려해야 하기 때문에 3차 베지어 곡선, 점선, 호(OpenVG)까지 지원합니다. 이는 알고리즘 수준에서 이해하기 어렵지 않습니다. 표준 2D 렌더링 엔진(예: gnash 사용 agg)을 사용하는 오픈 소스 Flash Player는 Adobe Flash Player의 실행 성능과 비교되지 않습니까? ----- Flash Player의 2D 렌더링 엔진은 Flash의 실시간 요구 사항에 맞춰져 있기 때문입니다. 재생 사용자 정의; 이 외에도 Adobe의 Flash Player에는 프로그램 최적화에 대한 많은 영리한 기능이 있는데, 이는 여기서 논의할 필요가 없습니다.
여기서 문제가 끝날 수 있을 것 같지만, Flash Player에 대한 심층적인 조사를 통해 우리는 더 깊은 문제를 발견했으며 ----- 널리 비판을 받아온 Adobe Flash Player의 하드웨어 가속 성능이 좋지 않은 이유를 발견했습니다. ; 특수 GPU의 하드웨어 가속에 대해서는 이 문제를 설명하기 위해 표준 하드웨어 가속 방법(OpenGL ES/OpenVG)만 고려합니다. Adobe의 FlashPlayer가 탄생했을 때는 OpenVG와 같은 범용 2D 벡터 디스플레이 표준이 없었습니다. 2D 벡터 그래픽 디스플레이는 10년 이상의 개발과 최적화 끝에 Adobe의 2D 소프트웨어 벡터 렌더링 엔진이 완벽하게 개발된 이유도 설명할 수 있습니다. 엔진은 FlashPlayer 4에서 FlashPlayer 8로 개선되지 않았습니다. 이러한 큰 변화는 Adobe FlashPlayer 소프트웨어 렌더링 성능이 저가형 하드웨어 가속을 사용하는 것보다 훨씬 나은 이유를 설명할 수도 있지만 성공도 실패이며 표준과 알고리즘이 너무 완벽합니다. 표준 하드웨어 가속의 사용을 방해할 수 있습니다. (특수 GPU에 대한 하드웨어 가속은 유연성을 고려하지 않기 때문에) Adobe의 공식 문서를 계속 주의 깊게 연구한 결과 FlashPlayer가 채우기와 관련하여 기존 2D 벡터 엔진과 다르다는 사실을 발견했습니다. 법칙: 기존 2D 벡터 엔진(예: OpenVG/gingkoVG)에는 짝수-홀수 채우기 규칙(짝수-홀수 채우기 규칙)과 0이 아닌 채우기 규칙(Non-0 채우기 규칙)의 두 가지 채우기 규칙이 있으며 Adobe의 FlashPlayer는 가장자리를 추가합니다. 채우기 규칙( 가장자리-가장자리 채우기 규칙) 및 대부분의 2D 벡터 엔진은 각 모양/객체에 대해 단일 색상 방법(RColor)을 사용합니다. 가장자리-가장자리 채우기 규칙에서 가장자리는 왼쪽 및 가장자리에 따라 두 가지 다른 색상 방법을 사용할 수 있습니다. 맞습니다(color1/color2). 물론 Adobe가 이렇게 하는 이유는 소프트웨어 렌더링의 유연성을 높이기 위한 것입니다. 예를 들어 두 Shape가 교차할 때 그림과 같이 교차 부분에 대해 서로 다른 색상 지정 방법이 허용됩니다.


게다가 표준 그래픽 가속 엔진(OpenVG/OpenGL)을 사용할 때 혼란을 가져올 것입니다. 즉, Shape에 대해 다른 음영 처리 방법을 사용할 수 있으며 이는 대부분의 2D와 반대되는 것으로 보입니다. 벡터 엔진이지만 가장자리의 경우 채우기 규칙을 두 가지 다른 홀수 채우기 규칙과 짝수 채우기 규칙으로 간주할 수 있지만 각 가장자리에 대한 채우기 규칙이 언제든지 변경될 수 있다는 점을 고려하면 단일 색상으로 모양을 다시 확인하는 것은 그렇지 않습니다. 특히 곡선으로 구성된 Shape의 경우 쉽습니다. 그러나 이 문제는 2D 벡터 그래픽 렌더링에 비해 그다지 골치 아픈 것은 아니지만 Adobe FlashPlayer는 오늘날 대부분의 전통적인 2D 벡터 엔진에 "친화적"이지 않은 것 같습니다. ----- 프로그래머는 중간 레이어를 신중하게 작성해야 합니다. 이러한 문제를 해결하려면 이는 Adobe의 잘못이 아닙니다. FlashPlayer가 탄생할 때 이러한 2D 벡터 디스플레이 표준(OpenVG)이 아직 나타나지 않은 것은 Adobe의 FlashPlayer가 오픈 소스 프로그램(AVM2 of Adobe FlashPlayer가 열려 있음)이 아니라는 점입니다. 소스), 따라서 공식 FlashPlayer를 사용하지 않는 한 Adobe가 이 작업을 수행할 때까지 인내심을 갖고 기다려야 합니다.
(저희는 OpenVG의 FlashPlayer를 직접 사용합니다.)