使用 Windows Presentation Foundation （WPF） 生成 3D 控件并在应用程序中包括 3D 场景时，请务必考虑性能优化。 本主题提供 3D 类和属性的列表，这些类和属性对应用程序具有性能影响，并提供了在使用这些类时优化性能的建议。
本主题假定你对 Windows Presentation Foundation （WPF） 3D 功能有高级了解。 本文档中的建议适用于“呈现层 2”，大致定义为支持像素着色器版本 2.0 和顶点着色器版本 2.0 的硬件。 有关详细信息，请参阅 图形呈现层。
性能影响：高
| 资产 | 建议 |
|---|---|
| Brush | 画笔速度（最快至慢）： SolidColorBrush LinearGradientBrush ImageBrush DrawingBrush （缓存） VisualBrush （缓存） RadialGradientBrush DrawingBrush （未缓存） VisualBrush （未缓存） |
| ClipToBoundsProperty | 如果不需要使 Windows Presentation Foundation (WPF) 显式地将 Viewport3D.ClipToBounds 的内容剪裁到 Viewport3D 的矩形，请将 Viewport3D 设置为 false。 Windows Presentation Foundation (WPF) 的抗锯齿剪裁可能非常慢，并且在 ClipToBounds 上默认启用Viewport3D（慢速）。 |
| IsHitTestVisible | 如果在执行鼠标点击测试时不需要 Windows Presentation Foundation (WPF) 考虑 Viewport3D.IsHitTestVisible 的内容，请将 Viewport3D 设置为 false。 点击测试 3D 内容是在软件中完成的，并且对于大型网格可能很慢。 默认情况下，IsHitTestVisible 在 Viewport3D上被启用（慢）。 |
| GeometryModel3D | 仅当它们需要不同的材料或转换时，才创建不同的模型。 否则，请尝试将许多具有相同材料和转换的 GeometryModel3D 实例合并为几个更大的 GeometryModel3D 和 MeshGeometry3D 实例。 |
| MeshGeometry3D | 在 Windows Presentation Foundation（WPF）中，网格动画（每帧更改网格的各个顶点）并不总是高效的。 要在修改每个顶点时尽量减少更改通知的性能影响，请在执行每顶点修改之前将网格从可视树中分离出来。 修改网格后，将其重新附加到可视化树。 此外，尽量减小以这种方式进行动画处理的网格大小。 |
| 3D 抗锯齿 | 为了提高渲染速度，可通过将附加属性 Viewport3D 设置为 EdgeMode来禁用 Aliased 上的多重采样。 默认情况下，3D 抗锯齿功能在 Windows 上启用，每个像素有 4 个样本。 |
| 文本 | 在 3D 场景中的实时文本（实时是因为它在 DrawingBrush 或 VisualBrush 中）可能会很慢。 尝试使用文本的图像（通过 RenderTargetBitmap），除非文本将更改。 |
| TileBrush | 如果必须在 3D 场景中使用 VisualBrush 或 DrawingBrush，因为画笔的内容不是静态的，请尝试缓存画笔（将附加属性 CachingHint 设置为 Cache）。 设置最小和最大缩放无效阈值（使用附加属性 CacheInvalidationThresholdMinimum 和 CacheInvalidationThresholdMaximum），以便缓存的画笔不会太频繁地重新生成，同时仍然保持所需的质量级别。 默认情况下，不会缓存 DrawingBrush 和 VisualBrush，这意味着每次使用画笔绘制的内容都必须重新呈现时，必须首先将画笔的全部内容重新呈现到中间图面。 |
| BitmapEffect | BitmapEffect 强制呈现所有受影响的内容，而无需硬件加速。 为了获得最佳性能，请勿使用 BitmapEffect。 |
性能影响：中等
| 资产 | 建议 |
|---|---|
| MeshGeometry3D | 如果将网格定义为共享顶点且相邻的三角形，并且这些顶点具有相同的位置、法线和纹理坐标，则每个共享顶点仅需定义一次，然后使用TriangleIndices索引来指定三角形。 |
| ImageBrush | 当你对大小有显式控制时（使用 RenderTargetBitmap 和/或 ImageBrush时），请尝试最小化纹理大小。 请注意，分辨率较低的纹理可以降低视觉质量，因此请尝试在质量和性能之间找到适当的平衡。 |
| 不透明度 | 呈现半透明 3D 内容（如反射）时，在画笔或材料（通过 Opacity 或 Color）上使用不透明度属性，而不是通过将 Viewport3D 设置为小于 1 的值来创建单独的半透明 Viewport3D.Opacity。 |
| Viewport3D | 最大程度地减少你在场景中使用的 Viewport3D 对象数。 在同一 Viewport3D 中放置许多 3D 模型，而不是为每个模型创建单独的 Viewport3D 实例。 |
| Freezable | 通常，重复使用 MeshGeometry3D、GeometryModel3D、画笔和材料是有益的。 它们都是多父的，因为它们派生自 Freezable。 |
| Freezable | 当“可冻结”的属性在应用程序中保持不变时，对其调用 Freeze 方法。 冻结可以减少工作集，提高速度。 |
| Brush | 在画笔内容不会更改时，请使用 ImageBrush 而不是 VisualBrush 或 DrawingBrush。 2D 内容可以通过 Image 转换为 RenderTargetBitmap，然后在 ImageBrush 中使用。 |
| BackMaterial | 除非你实际上需要看到 BackMaterial 的背面，否则不要使用 GeometryModel3D。 |
| Light | 光速（最快至最慢）: AmbientLight DirectionalLight PointLight SpotLight |
| MeshGeometry3D | 尝试将网格大小保持在以下限制之下： Positions：20,001 个 Point3D 实例 TriangleIndices：60,003 个 Int32 实例 |
| Material | 材料速度（最快至慢）： EmissiveMaterial DiffuseMaterial SpecularMaterial |
| Brush | Windows Presentation Foundation (WPF) 3D 不会以一致的方式选择退出不可见的画笔（黑色环境画笔和清除画笔等）。 请考虑从场景中省略这些内容。 |
| MaterialGroup | Material 中的每一个 MaterialGroup 都会导致另一个呈现传递，因此包括许多材料，甚至是简单的材料，都可以显著增加 GPU 上的填充需求。 尽量减少 MaterialGroup 材料的数量。 |
性能影响：低
| 资产 | 建议 |
|---|---|
| Transform3DGroup | 如果不需要动画或数据绑定，与其使用包含多个转换的转换组，不如使用单个 MatrixTransform3D，将其设置为转换组中独立存在的所有转换的乘积。 |
| Light | 最大程度地减少场景中的灯光数量。 场景中的灯光过多将迫使 Windows Presentation Foundation （WPF） 回退到软件渲染。 限制约为 110 个 DirectionalLight 对象、70 个 PointLight 对象或 40 个 SpotLight 对象。 |
| ModelVisual3D | 通过将移动对象与静态对象置于不同的 ModelVisual3D 实例中，将它们分开。 ModelVisual3D 比 GeometryModel3D 更“负担重”，因为它缓存了转换后的边界。 GeometryModel3D 已优化为模型;ModelVisual3D 已优化为场景节点。 使用 ModelVisual3D 将 GeometryModel3D 的共享实例放入场景中。 |
| Light | 最大程度地减少更改场景中的灯数的次数。 光计数的每个更改都强制着色器重新生成和重新编译，除非以前存在该配置（因此缓存了着色器）。 |
| 轻度 | 黑光灯不可见，但它们会增加渲染时间，可以考虑省略。 |
| MeshGeometry3D | 若要最大程度地减少 Windows Presentation Foundation（WPF）中大型集合的构造时间，例如 MeshGeometry3D 的 Positions、Normals、TextureCoordinates和 TriangleIndices，在值填充之前预先调整集合的大小。 如果可能，请向集合的构造函数传递预填充的数据结构，例如数组或列表。 |
