Por que o Chrome luta para exibir muitas imagens em uma tela quando os outros navegadores não?

Estamos trabalhando com a tela HTML5, exibindo muitas imagens ao mesmo tempo.

Isso está funcionando muito bem, mas recentemente tivemos um problema com o Chrome.

Ao desenhar imagens em uma tela, você parece chegar a um certo ponto em que o desempenho se degrada muito rapidamente.

Não é um efeito lento, parece que você vai de 60fps para 2-4fps.

Aqui está um código de reprodução:

// 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();

E um link jsfiddle para o seu prazer interativo:http://jsfiddle.net/BtyL6/14/

Isso é desenhar imagens de 50 px x 50 px em uma grade de 50 x 50 (2500) na tela. Eu também tentei rapidamente com imagens de 25 x 25 pixels e 50 x 50 (2500).

Temos outros exemplos locais que lidam com imagens maiores e um número maior de imagens, e o outro navegador começa a lutar com eles em valores mais altos.

Como um teste rápido, levantei o código no violino js para imagens 100px x 100px e 100 x 100 (10000) e ainda estava funcionando a 16fps quando o zoom estava totalmente diminuído. (Observação: precisei diminuir o viewMinScaleFactor para 0,01 para ajustá-lo quando o zoom foi reduzido.)

O Chrome, por outro lado, parece atingir algum tipo de limite e o FPS cai de 60 para 2-4.

Veja algumas informações sobre o que tentamos e os resultados:

Nós tentamos usar setinterval em vez de requestAnimationFrame.

Se você carregar 10 imagens e desenhá-las 250 vezes cada, em vez de 2500 imagens desenhadas uma vez cada, o problema desaparece. Isso parece indicar que o chrome está atingindo algum tipo de limite / acionador de quantos dados ele está armazenando sobre a renderização.

Temos o abate (não renderizar imagens fora do alcance visual) em nossos exemplos mais complexos e, embora isso ajude, não é uma solução, pois precisamos mostrar todas as imagens de uma só vez.

Temos as imagens sendo renderizadas apenas se houver mudanças em nosso código local, pois isso ajuda (quando nada muda, obviamente), mas não é uma solução completa porque a tela deve ser interativa.

No código de exemplo, estamos criando as imagens usando uma tela, mas o código também pode ser executado acessando um serviço da Web para fornecer as imagens e o mesmo comportamento (lentidão) será visto.

Nós achamos muito difícil até mesmo procurar por esse problema, a maioria dos resultados são de um par de anos atrás e lamentavelmente desatualizados.

Se mais alguma informação for útil, por favor pergunte!

EDIT: Alterado js fiddle URL para refletir o mesmo código que na pergunta. O código em si não mudou, apenas a formatação. Mas eu quero ser consistente.

EDIT: atualizado jsfiddle ee código com css para evitar seleção e chamar requestAnim após o loop de renderização é feito.

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