Почему в Chrome сложно отображать много изображений на холсте, а другие браузеры этого не делают?

Мы работаем с холстом HTML5, отображая множество изображений одновременно.

Это работает довольно хорошо, но недавно у нас была проблема с хромом.

Рисуя изображения на холсте, вы, кажется, достигаете определенной точки, когда производительность очень быстро падает.

Это не медленный эффект, кажется, вы идете прямо с 60fps до 2-4fps.

Вот некоторый код воспроизведения:

// Helpers
// https://developer.mozilla.org/en-US/docs/JavaScript/Reference/Global_Objects/Math/random
function getRandomInt(min, max) { return Math.floor(Math.random() * (max - min + 1)) + min; }
// http://www.paulirish.com/2011/requestanimationframe-for-smart-animating/
window.requestAnimFrame = (function () { return window.requestAnimationFrame || window.webkitRequestAnimationFrame || window.mozRequestAnimationFrame || function (callback) { window.setTimeout(callback, 1000 / 60); }; })();
// https://github.com/mrdoob/stats.js
var Stats = function () { var e = Date.now(), t = e; var n = 0, r = Infinity, i = 0; var s = 0, o = Infinity, u = 0; var a = 0, f = 0; var l = document.createElement("div"); l.id = "stats"; l.addEventListener("mousedown", function (e) { e.preventDefault(); y(++f % 2) }, false); l.style.cssText = "width:80px;opacity:0.9;cursor:pointer"; var c = document.createElement("div"); c.id = "fps"; c.style.cssText = "padding:0 0 3px 3px;text-align:left;background-color:#002"; l.appendChild(c); var h = document.createElement("div"); h.id = "fpsText"; h.style.cssText = "color:#0ff;font-family:Helvetica,Arial,sans-serif;font-size:9px;font-weight:bold;line-height:15px"; h.innerHTML = "FPS"; c.appendChild(h); var p = document.createElement("div"); p.id = "fpsGraph"; p.style.cssText = "position:relative;width:74px;height:30px;background-color:#0ff"; c.appendChild(p); while (p.children.length < 74) { var d = document.createElement("span"); d.style.cssText = "width:1px;height:30px;float:left;background-color:#113"; p.appendChild(d) } var v = document.createElement("div"); v.id = "ms"; v.style.cssText = "padding:0 0 3px 3px;text-align:left;background-color:#020;display:none"; l.appendChild(v); var m = document.createElement("div"); m.id = "msText"; m.style.cssText = "color:#0f0;font-family:Helvetica,Arial,sans-serif;font-size:9px;font-weight:bold;line-height:15px"; m.innerHTML = "MS"; v.appendChild(m); var g = document.createElement("div"); g.id = "msGraph"; g.style.cssText = "position:relative;width:74px;height:30px;background-color:#0f0"; v.appendChild(g); while (g.children.length < 74) { var d = document.createElement("span"); d.style.cssText = "width:1px;height:30px;float:left;background-color:#131"; g.appendChild(d) } var y = function (e) { f = e; switch (f) { case 0: c.style.display = "block"; v.style.display = "none"; break; case 1: c.style.display = "none"; v.style.display = "block"; break } }; var b = function (e, t) { var n = e.appendChild(e.firstChild); n.style.height = t + "px" }; return { REVISION: 11, domElement: l, setMode: y, begin: function () { e = Date.now() }, end: function () { var f = Date.now(); n = f - e; r = Math.min(r, n); i = Math.max(i, n); m.textContent = n + " MS (" + r + "-" + i + ")"; b(g, Math.min(30, 30 - n / 200 * 30)); a++; if (f > t + 1e3) { s = Math.round(a * 1e3 / (f - t)); o = Math.min(o, s); u = Math.max(u, s); h.textContent = s + " FPS (" + o + "-" + u + ")"; b(p, Math.min(30, 30 - s / 100 * 30)); t = f; a = 0 } return f }, update: function () { e = this.end() } } }
// Firefox events suck
function getOffsetXY(eventArgs) { return { X: eventArgs.offsetX == undefined ? eventArgs.layerX : eventArgs.offsetX, Y: eventArgs.offsetY == undefined ? eventArgs.layerY : eventArgs.offsetY }; }
function getWheelDelta(eventArgs) { if (!eventArgs) eventArgs = event; var w = eventArgs.wheelDelta; var d = eventArgs.detail; if (d) { if (w) { return w / d / 40 * d > 0 ? 1 : -1; } else { return -d / 3; } } else { return w / 120; }  }

// Reproduction Code
var stats = new Stats();
document.body.appendChild(stats.domElement);

var masterCanvas = document.getElementById('canvas');
var masterContext = masterCanvas.getContext('2d');

var viewOffsetX = 0;
var viewOffsetY = 0;
var viewScaleFactor = 1;
var viewMinScaleFactor = 0.1;
var viewMaxScaleFactor = 10;

var mouseWheelSensitivity = 10; //Fudge Factor
var isMouseDown = false;
var lastMouseCoords = null;

var imageDimensionPixelCount = 25;
var paddingPixelCount = 2;
var canvasDimensionImageCount = 50;
var totalImageCount = Math.pow(canvasDimensionImageCount, 2);

var images = null;

function init() {
    images = createLocalImages(totalImageCount, imageDimensionPixelCount);
    initInteraction();
    renderLoop();
}

function initInteraction() {
    var handleMouseDown = function (eventArgs) {
        isMouseDown = true;
        var offsetXY = getOffsetXY(eventArgs);

        lastMouseCoords = [
            offsetXY.X,
            offsetXY.Y
        ];
    };
    var handleMouseUp = function (eventArgs) {
        isMouseDown = false;
        lastMouseCoords = null;
    }

    var handleMouseMove = function (eventArgs) {
        if (isMouseDown) {
            var offsetXY = getOffsetXY(eventArgs);
            var panX = offsetXY.X - lastMouseCoords[0];
            var panY = offsetXY.Y - lastMouseCoords[1];

            pan(panX, panY);

            lastMouseCoords = [
                offsetXY.X,
                offsetXY.Y
            ];
        }
    };

    var handleMouseWheel = function (eventArgs) {
        var mouseX = eventArgs.pageX - masterCanvas.offsetLeft;
        var mouseY = eventArgs.pageY - masterCanvas.offsetTop;                
        var zoom = 1 + (getWheelDelta(eventArgs) / mouseWheelSensitivity);

        zoomAboutPoint(mouseX, mouseY, zoom);

        if (eventArgs.preventDefault !== undefined) {
            eventArgs.preventDefault();
        } else {
            return false;
        }
    }

    masterCanvas.addEventListener("mousedown", handleMouseDown, false);
    masterCanvas.addEventListener("mouseup", handleMouseUp, false);
    masterCanvas.addEventListener("mousemove", handleMouseMove, false);
    masterCanvas.addEventListener("mousewheel", handleMouseWheel, false);
    masterCanvas.addEventListener("DOMMouseScroll", handleMouseWheel, false);
}

function pan(panX, panY) {
    masterContext.translate(panX / viewScaleFactor, panY / viewScaleFactor);

    viewOffsetX -= panX / viewScaleFactor;
    viewOffsetY -= panY / viewScaleFactor;
}

function zoomAboutPoint(zoomX, zoomY, zoomFactor) {
    var newCanvasScale = viewScaleFactor * zoomFactor;

    if (newCanvasScale < viewMinScaleFactor) {
        zoomFactor = viewMinScaleFactor / viewScaleFactor;
    } else if (newCanvasScale > viewMaxScaleFactor) {
        zoomFactor = viewMaxScaleFactor / viewScaleFactor;
    }

    masterContext.translate(viewOffsetX, viewOffsetY);
    masterContext.scale(zoomFactor, zoomFactor);

    viewOffsetX = ((zoomX / viewScaleFactor) + viewOffsetX) - (zoomX / (viewScaleFactor * zoomFactor));
    viewOffsetY = ((zoomY / viewScaleFactor) + viewOffsetY) - (zoomY / (viewScaleFactor * zoomFactor));
    viewScaleFactor *= zoomFactor;

    masterContext.translate(-viewOffsetX, -viewOffsetY);
}

function renderLoop() {
    clearCanvas();
    renderCanvas();
    stats.update();
    requestAnimFrame(renderLoop);
}

function clearCanvas() {
    masterContext.clearRect(viewOffsetX, viewOffsetY, masterCanvas.width / viewScaleFactor, masterCanvas.height / viewScaleFactor);
}

function renderCanvas() {
    for (var imageY = 0; imageY < canvasDimensionImageCount; imageY++) {
        for (var imageX = 0; imageX < canvasDimensionImageCount; imageX++) {
            var x = imageX * (imageDimensionPixelCount + paddingPixelCount);
            var y = imageY * (imageDimensionPixelCount + paddingPixelCount);

            var imageIndex = (imageY * canvasDimensionImageCount) + imageX;
            var image = images[imageIndex];

            masterContext.drawImage(image, x, y, imageDimensionPixelCount, imageDimensionPixelCount);
        }
    }
}

function createLocalImages(imageCount, imageDimension) {
    var tempCanvas = document.createElement('canvas');
    tempCanvas.width = imageDimension;
    tempCanvas.height = imageDimension;
    var tempContext = tempCanvas.getContext('2d');

    var images = new Array();

    for (var imageIndex = 0; imageIndex < imageCount; imageIndex++) {
        tempContext.clearRect(0, 0, imageDimension, imageDimension);
        tempContext.fillStyle = "rgb(" + getRandomInt(0, 255) + ", " + getRandomInt(0, 255) + ", " + getRandomInt(0, 255) + ")";
        tempContext.fillRect(0, 0, imageDimension, imageDimension);

        var image = new Image();
        image.src = tempCanvas.toDataURL('image/png');

        images.push(image);
    }

    return images;
}

// Get this party started
init();

И ссылка jsfiddle для вашего интерактивного удовольствия:http://jsfiddle.net/BtyL6/14/

Это рисование изображений размером 50 на 50 пикселей в сетке размером 50 на 50 (2500) на холсте. Я также быстро попробовал с изображениями 25px x 25px и 50 x 50 (2500).

У нас есть другие локальные примеры, которые имеют дело с большими изображениями и большим количеством изображений, и другой браузер начинает бороться с ними при более высоких значениях.

В качестве быстрого теста я увеличил код в js fiddle до 100px x 100px и 100 x 100 (10000) изображений, и он все еще работал со скоростью 16fps, когда был полностью уменьшен. (Примечание: мне пришлось понизить viewMinScaleFactor до 0,01, чтобы уместить все это при уменьшении масштаба.)

Chrome, с другой стороны, кажется, достигает некоторого предела, а FPS падает с 60 до 2-4.

Вот некоторая информация о том, что мы попробовали и результаты:

Мы попытались использовать setinterval, а не requestAnimationFrame.

Если вы загрузите 10 изображений и нарисуете их 250 раз, а не 2500 изображений, нарисованных один раз, то проблема исчезнет. Похоже, это указывает на то, что chrome использует некий лимит / триггер относительно того, сколько данных он хранит о рендеринге.

В наших более сложных примерах мы отбраковываем (не визуализируем изображения за пределами визуального диапазона), и хотя это помогает, это не решение, поскольку мы должны иметь возможность показывать все изображения одновременно.

У нас есть изображения, которые визуализируются только в том случае, если в нашем локальном коде произошли изменения, это помогает (когда, очевидно, ничего не меняется), но это не полное решение, потому что холст должен быть интерактивным.

В примере кода мы создаем изображения, используя холст, но код также можно запустить, нажимая на веб-сервис для предоставления изображений, и будет видно то же поведение (медлительность).

Нам было очень трудно даже найти эту проблему, большинство результатов получены пару лет назад и крайне устарели.

Если какая-либо дополнительная информация будет полезна, пожалуйста, спросите!

РЕДАКТИРОВАТЬ: Изменен URL-адрес js fiddle для отображения того же кода, что и в вопросе. Сам код фактически не изменился, только форматирование. Но я хочу быть последовательным.

РЕДАКТИРОВАТЬ: Обновлен jsfiddle и и код с CSS, чтобы предотвратить выбор и вызвать requestAnim после завершения цикла рендеринга.

Ответы на вопрос(2)

Ваш ответ на вопрос