CN112906087A - 基于双缓冲的cad异步渲染方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于双缓冲的CAD异步渲染方法及系统，该方法包括：主UI线程读取前台缓冲区中的数据，在交互界面中显示，以及，检测交互界面的交互操作，判断是否生成异步更新请求，将异步更新请求发送给后台线程；后台线程根据异步更新请求绘制图元，将绘制结果刷新至后台缓冲区，直至绘制刷新期间未收到新的异步更新请求，刷新完成后将后台缓冲区与前台缓冲区进行相互交换，并返回异步渲染完成的信息给主UI线程。本发明通过主UI线程读取前台缓冲区进行交互显示，后台线程则在后台将渲染数据缓冲入后台缓冲区，异步渲染完成后，将处理完的后台缓冲区切换为前台缓冲区给主UI线程进行显示更新，可平滑交互界面显示，防止卡顿。

Description

基于双缓冲的CAD异步渲染方法及系统

技术领域

本发明涉及图形渲染的技术领域，特别涉及一种基于双缓冲的CAD异步渲染方法及系统。

背景技术

CAD系统通常涉及到对各种图形进行大量的计算操作，包括：图元创建、修改、变换等。在对大量的复杂图形进行上述操作时，通常会消耗大量的CPU资源，从而容易导致用户交互界面卡顿，影响使用。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种基于双缓冲的CAD异步渲染方法，能够平滑交互界面显示，防止卡顿。

本发明还提出一种具有上述基于双缓冲的CAD异步渲染方法的基于双缓冲的CAD异步渲染系统。

本发明还提出一种具有上述基于双缓冲的CAD异步渲染方法的计算机可读存储介质。

根据本发明的第一方面实施例的基于双缓冲的CAD异步渲染方法，包括以下步骤：S100，主UI线程读取前台缓冲区中的数据，在交互界面中显示，以及，检测交互界面的交互操作，判断是否生成异步更新请求，将所述异步更新请求发送给后台线程；S200，所述后台线程根据所述异步更新请求绘制图元，将绘制结果刷新至后台缓冲区，直至绘制刷新期间未收到新的所述异步更新请求，刷新完成后将所述后台缓冲区与所述前台缓冲区进行相互交换，并返回异步渲染完成的信息给所述主UI线程。

根据本发明实施例的基于双缓冲的CAD异步渲染方法，至少具有如下有益效果：通过主UI线程读取前台缓冲区进行交互显示，后台线程则在后台将渲染数据缓冲入后台缓冲区，异步渲染完成后，将处理完的后台缓冲区切换为前台缓冲区给主UI线程进行显示更新，通过两个缓冲区交替缓冲显示，可提高界面显示效率，使显示更平滑，防止卡顿。

根据本发明的一些实施例，所述步骤S200还包括：S210，所述后台线程根据所述异步更新请求绘制图元，将绘制结果刷新至后台缓冲区；S220，所述后台线程判断执行所述步骤S210绘制刷新期间是否接收到新的所述异步更新请求；S230，若收到新的所述异步更新请求，则返回所述步骤S210；否则，将所述后台缓冲区与所述前台缓冲区进行相互交换。

根据本发明的一些实施例，所述主UI线程将所述异步更新请求发送给所述后台线程的方法包括：所述主UI线程判断生成一个所述异步更新请求，则使异步请求量递增1；所述后台线程读取所述异步请求量的值，判断是否执行异步渲染，将绘制结果刷新至所述后台缓冲区，以及，判断绘制刷新期间是否收到新的所述异步更新请求。

根据本发明的一些实施例，还包括：若所述主UI线程检测到所述异步请求量等于1，则所述主UI线程进入异步更新模式，启动所述后台线程。

根据本发明的一些实施例，还包括：所述主UI线程接收到异步渲染完成的信息，若检测到所述异步请求量为0，则所述主UI线程退出异步更新。

根据本发明的一些实施例，还包括：所述主UI线程接收到异步渲染完成的信息，清除所述后台缓冲区中的数据。

根据本发明的一些实施例，还包括：配置异步渲染开关，若所述异步渲染开关配置为打开，则执行所述步骤S100至所述步骤S200。

根据本发明的第二方面实施例的基于双缓冲的CAD异步渲染系统，包括：主显示模块，用于读取前台缓冲区中的数据，在交互界面中显示，以及，检测交互界面的交互操作，判断是否生成异步更新请求，发送所述异步更新请求；后台渲染模块，用于接收所述异步更新请求，根据所述异步更新请求绘制图元，将绘制结果刷新至后台缓冲区，直至绘制刷新期间未收到新的所述异步更新请求，刷新完成后将所述后台缓冲区与所述前台缓冲区进行相互交换，并返回异步渲染完成的信息给所述主显示模块。

根据本发明实施例的基于双缓冲的CAD异步渲染系统，至少具有如下有益效果：通过主UI线程读取前台缓冲区进行交互显示，后台线程则在后台将渲染数据缓冲入后台缓冲区，异步渲染完成后，将处理完的后台缓冲区切换为前台缓冲区给主UI线程进行显示更新，通过两个缓冲区交替缓冲显示，可平滑交互界面显示，防止卡顿。

根据本发明的第三方面实施例的计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现根据本发明的第一方面实施例的方法。

根据本发明实施例的计算机可读存储介质，至少具有与本发明的第一方面实施例的方法同样的有益效果。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例的方法的流程示意图；

图2为本发明实施例的方法中的两个线程的异步渲染处理示意图；

图3为本发明实施例的系统的模块示意框图。

附图标记：

主显示模块100、后台渲染模块200。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个及两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

名词解释：

CAD：计算机辅助设计。

线程：是操作系统能够进行运算调度的最小单位。

原子操作：即在该操作执行完成前，不会被其他线程打断。

参照图1，本发明的实施例的方法包括：S100，主UI线程读取前台缓冲区中的数据，在交互界面中显示，以及，检测交互界面的交互操作，判断是否生成异步更新请求，将异步更新请求发送给后台线程；S200，后台线程根据异步更新请求绘制图元，将绘制结果刷新至后台缓冲区，直至绘制刷新期间未收到新的异步更新请求，刷新完成后将后台缓冲区与前台缓冲区进行相互交换，并返回异步渲染完成的信息给主UI线程。

本发明的实施例的方法中，异步渲染时使用了两个缓冲区，第一缓冲区及第二缓冲区。当第一缓冲区用作前台缓冲区供主UI线程使用时，后台线程将第二缓冲区作为后台缓冲区保存异步渲染的数据，后台线程在异步渲染完成后，将第二缓冲区切换为前台缓冲区，第一缓冲区切换为后台缓冲区。主UI线程接收到异步渲染完成的信息，读取第二缓冲区中的数据进行显示；后台线程则在第一缓冲区中继续绘制图元，渲染完成后，再将第一缓冲区切换为前台缓冲区，第二缓冲区切换为后台缓冲区，如此循环，通过2个缓冲区交替缓冲显示，提高界面更新效率，使显示更为平滑，可有效防止交互界面卡顿；且在进行异步渲染时，主线程仍能处理交互操作，生成异步更新请求，保证用户界面响应良好。

本发明的实话例的方法中，主UI线程与后台线程通过共享数据：异步请求量来控制异步渲染的执行。主UI线程检测用户界面的交互操作，若判断生成了一个异步更新请求，则通过原子操作使异步请求量递增1。参照图2，主UI线程检测到异步请求量为1，则判断需要进入异步渲染模式；若后台线程未被启动，则主UI线程启动后台线程，打开后台缓冲区，等待后台线程完成异步渲染。后台线程的异步渲染过程包括：

S210，通过原子操作将异步请求量置为1，表明已处理掉当前异步请求量对应的值的异步更新请求，重置后台缓冲区中的数据，根据异步更新请求绘制图元，将渲染结果缓存至后台缓冲区；

S220，后台线程在绘制渲染完成后，可读取异步请求量，判断是否大于1，若大于1，则表明在后台线程执行绘制渲染的过程中，主UI线程生成了新的异步更新请求，从而改变异步请求量的值；若等于1，则表示绘制渲染过程中，未接收到新的异步更新请求。

S230，若后台线程收到新的异步更新请求，则返回步骤S210；否则，将后台缓冲区与前台缓冲区进行相互交换(即原后台缓冲区作为新的前台缓冲区，原前台缓冲区变为新的后台缓冲区)，通知主UI线程本次异步渲染完成。

主UI线程检测到后台线程返回，或者接收到异步渲染完成的信息，则根据新的前台缓冲区中的数据进行刷新显示，并清除后台缓冲区的数据。主UI线程还根据异步请求量的当前值，判断是否退出异步更新模式。若异步请求量当前的值为1，则通过原子操作将其置为0，退出异步更新模式；否则，表明有新的异步更新请求，返回等待后台线程执行新的一轮异步渲染操作。

本发明的实施例的方法中，还提供异步渲染开关，通过配置该异步渲染开关，控制是否通过异步渲染模式对CAD的图元进行刷新显示。当该异步渲染开关配置为打开时，通过上述方法基于双缓冲对CAD的图元进行异步渲染绘制。否则，该异步渲染开关被关闭，则主UI线程不再进入异步更新模式，而是按原有的流程响应交互操作，根据交互操作对界面进行刷新显示。

本发明的实施例的系统，参照图3，包括：主显示模块100，用于读取前台缓冲区中的数据，在交互界面中显示，以及，检测交互界面的交互操作，判断是否生成异步更新请求，发送异步更新请求；后台渲染模块200，用于接收异步更新请求，根据异步更新请求绘制图元，将绘制结果刷新至后台缓冲区，直至绘制刷新期间未收到新的异步更新请求，刷新完成后将后台缓冲区与前台缓冲区进行相互交换，并返回异步渲染完成的信息给主显示模块。

尽管本文描述了具体实施方案，但是本领域中的普通技术人员将认识到，许多其它修改或另选的实施方案同样处于本公开的范围内。例如，结合特定设备或组件描述的功能和/或处理能力中的任一项可以由任何其它设备或部件来执行。另外，虽然已根据本公开的实施方案描述了各种例示性具体实施和架构，但是本领域中的普通技术人员将认识到，对本文所述的例示性具体实施和架构的许多其它修改也处于本公开的范围内。

上文参考根据示例性实施方案所述的系统、方法、系统和/或计算机程序产品的框图和流程图描述了本公开的某些方面。应当理解，框图和流程图中的一个或多个块以及框图和流程图中的块的组合可分别通过执行计算机可执行程序指令来实现。同样，根据一些实施方案，框图和流程图中的一些块可能无需按示出的顺序执行，或者可以无需全部执行。另外，超出框图和流程图中的块所示的那些部件和/或操作以外的附加部件和/或操作可存在于某些实施方案中。

因此，框图和流程图中的块支持用于执行指定功能的装置的组合、用于执行指定功能的元件或步骤的组合以及用于执行指定功能的程序指令装置。还应当理解，框图和流程图中的每个块以及框图和流程图中的块的组合可以由执行特定功能、元件或步骤的专用硬件计算机系统或者专用硬件和计算机指令的组合来实现。

本文所述的程序模块、应用程序等可包括一个或多个软件组件，包括例如软件对象、方法、数据结构等。每个此类软件组件可包括计算机可执行指令，所述计算机可执行指令响应于执行而使本文所述的功能的至少一部分(例如，本文所述的例示性方法的一种或多种操作)被执行。

软件组件可以用各种编程语言中的任一种来编码。一种例示性编程语言可以为低级编程语言，诸如与特定硬件体系结构和/或操作系统平台相关联的汇编语言。包括汇编语言指令的软件组件可能需要在由硬件架构和/或平台执行之前由汇编程序转换为可执行的机器代码。另一种示例性编程语言可以为更高级的编程语言，其可以跨多种架构移植。包括更高级编程语言的软件组件在执行之前可能需要由解释器或编译器转换为中间表示。编程语言的其它示例包括但不限于宏语言、外壳或命令语言、作业控制语言、脚本语言、数据库查询或搜索语言、或报告编写语言。在一个或多个示例性实施方案中，包含上述编程语言示例中的一者的指令的软件组件可直接由操作系统或其它软件组件执行，而无需首先转换成另一种形式。

软件组件可存储为文件或其它数据存储构造。具有相似类型或相关功能的软件组件可一起存储在诸如特定的目录、文件夹或库中。软件组件可为静态的(例如，预设的或固定的)或动态的(例如，在执行时创建或修改的)。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (9)

1.一种基于双缓冲的CAD异步渲染方法，其特征在于，包括以下步骤：

S100，主UI线程读取前台缓冲区中的数据，在交互界面中显示，以及，检测交互界面的交互操作，判断是否生成异步更新请求，将所述异步更新请求发送给后台线程；

S200，所述后台线程根据所述异步更新请求绘制图元，将绘制结果刷新至后台缓冲区，直至绘制刷新期间未收到新的所述异步更新请求，刷新完成后将所述后台缓冲区与所述前台缓冲区进行相互交换，并返回异步渲染完成的信息给所述主UI线程。

2.根据权利要求1所述的基于双缓冲的CAD异步渲染方法，其特征在于，所述步骤S200还包括：

S210，所述后台线程根据所述异步更新请求绘制图元，将绘制结果刷新至后台缓冲区；

S220，所述后台线程判断执行所述步骤S210绘制刷新期间是否接收到新的所述异步更新请求；

S230，若收到新的所述异步更新请求，则返回所述步骤S210；否则，将所述后台缓冲区与所述前台缓冲区进行相互交换。

3.根据权利要求1所述的基于双缓冲的CAD异步渲染方法，其特征在于，所述主UI线程将所述异步更新请求发送给所述后台线程的方法包括：

所述主UI线程判断生成一个所述异步更新请求，则使异步请求量递增1；

所述后台线程读取所述异步请求量的值，判断是否执行异步渲染，将绘制结果刷新至所述后台缓冲区，以及，判断绘制刷新期间是否收到新的所述异步更新请求。

4.根据权利要求3所述的基于双缓冲的CAD异步渲染方法，其特征在于，还包括：若所述主UI线程检测到所述异步请求量等于1，则所述主UI线程进入异步更新模式，启动所述后台线程。

5.根据权利要求3所述的基于双缓冲的CAD异步渲染方法，其特征在于，还包括：所述主UI线程接收到异步渲染完成的信息，若检测到所述异步请求量为0，则所述主UI线程退出异步更新。

6.根据权利要求1所述的基于双缓冲的CAD异步渲染方法，其特征在于，还包括：所述主UI线程接收到异步渲染完成的信息，清除所述后台缓冲区中的数据。

7.根据权利要求1所述的基于双缓冲的CAD异步渲染方法，其特征在于，还包括：配置异步渲染开关，若所述异步渲染开关配置为打开，则执行所述步骤S100至所述步骤S200。

8.一种基于双缓冲的CAD异步渲染系统，使用权利要求1至7中任一项的方法，其特征在于，包括：

主显示模块，用于读取前台缓冲区中的数据，在交互界面中显示，以及，检测交互界面的交互操作，判断是否生成异步更新请求，发送所述异步更新请求；

后台渲染模块，用于接收所述异步更新请求，根据所述异步更新请求绘制图元，将绘制结果刷新至后台缓冲区，直至绘制刷新期间未收到新的所述异步更新请求，刷新完成后将所述后台缓冲区与所述前台缓冲区进行相互交换，并返回异步渲染完成的信息给所述主显示模块。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项的方法。

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