Comment puis-je accélérer la manipulation des pixels dans les applications Windows Forms ?

Optimisation de la manipulation des pixels Bitmap dans Windows Forms : au-delà de SetPixel et GetPixel

SetPixel et GetPixel sont fréquemment utilisés pour la manipulation de Bitmap au niveau des pixels dans Windows Forms, mais leurs performances sont notoirement médiocres, en particulier avec des images plus grandes ou des opérations fréquentes. Cet article explore des alternatives plus rapides.

Alternatives supérieures

La classe DirectBitmap

Une solution très efficace est la classe DirectBitmap. Cette classe utilise une mémoire épinglée, accordant un accès direct aux données bitmap sans avoir besoin de LockBits ou SetPixel. Cet accès direct aux données bitmap brutes améliore considérablement les performances.

Données de pixels brutes basées sur les octets

Une optimisation supplémentaire peut être obtenue en représentant les données brutes de pixels sous forme d'octets au lieu d'entiers. Cela déplace le format des données vers ARGB (Alpha/Rouge/Vert/Bleu), chaque pixel consommant 4 octets. Cela nécessite d'adapter les fonctions GetPixel et SetPixel en conséquence.

Avantages de la classe DirectBitmap

L'utilisation de la classe DirectBitmap offre des avantages clés :

• Élimine l'allocation de mémoire : Les modifications apportées aux données brutes sont instantanément reflétées dans le bitmap.
• Gestion simplifiée : La classe implémente IDisposable, similaire à Bitmap, minimisant les frais de gestion des objets.
• Aucun code dangereux requis : Aucun unsafe bloc de code n'est nécessaire.

Considérations importantes

La mémoire épinglée, telle qu'utilisée par DirectBitmap, a une limitation : elle est immobile. Cette caractéristique inhérente à l’accès à la mémoire épinglée peut affecter l’efficacité du garbage collection. Par conséquent, utilisez cette technique judicieusement, uniquement lorsque les performances sont critiques, et veillez toujours à une élimination appropriée pour débloquer la mémoire.

Intégration avec l'objet graphique

Malgré l'accès direct fourni par DirectBitmap, l'objet Graphics reste un outil viable pour la manipulation de bitmaps.

Références de performances

Une comparaison de DirectBitmap, LockBits et SetPixel révèle des écarts de performances substantiels, en particulier pour les images plus grandes :

Method	4x4	16x16	64x64	256x256	1024x1024	4096x4096
DirectBitmap		2	28	668	8219	178639
LockBits	2	3	33	670	9612	197115
SetPixel	45	371	5920	97477	1563171	25811013

La classe DirectBitmap surpasse clairement LockBits et SetPixel, surtout lorsqu'il s'agit d'images plus grandes.

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