所谓GPU,就是图形处理器的缩写,相当于PC中的显卡。手机中的GPU也是为了对图形、图像处理而存在的,所谓强制渲染,就是hwa(hardware acceleration硬件加载)的一种,其存在的意义就是为了分担cpu的负担,其原理是通过GPU对软件图形的处理来减轻CPU的负担。从而使应用软件能够以更快的速度被处理,以达到提速的目的。
1.何为硬件加速
就是将浏览器的渲染过程交给GPU处理,而不是使用自带的比较慢的渲染器。这样就可以使得animation与transition更加顺畅
我们可以在浏览器中用CSS开启硬件加速,使GPU发挥功能,从而提升性能
2.硬件加速的原理
浏览器接收到页面文档后,会将文档中的标记语言解析为DOM树。DOM树和CSS结合后形成浏览器构建页面的渲染树。渲染树中包含大量的渲染元素,每个渲染元素会被分到一个图层中,每个图层又会被加载到GPU形成渲染纹理,而图层在GPU中transform是不会触发repaint的,最终这些使用transform的图层都会由独立的合成器进程进行处理
CSS transform会创建了一个新的复合图层,可以被GPU直接用来执行transform操作。
浏览器什么时候会创建一个独立的复合图层呢?事实上一般是在以下几种情况下:
3D或者CSS transform
<video>和<canvas>标签
css filters
元素覆盖时,比如使用了z-index属性
为什么硬件加速会使页面流畅
因为transform属性不会触发浏览器的repaint(重绘),而绝对定位absolute中的left和top则会一直触发repaint(重绘)。
为什么transform没有触发repaint呢?
简而言之,transform动画由GPU控制,支持硬件加载,并不需要软件方面的渲染。
并不是所有的CSS属性都能触发GPU的硬件加载,事实上只有少数的属性可以,比如transform、opacity、filter
如何在桌面和移动端用CSS开启硬件加速
CSS animations、transforms以及transitions不会自动开启GPU加速,而是由浏览器的缓慢的软件渲染引擎来执行,那我们怎样才可以切换到GPU模式呢,很多浏览器提供了某些触发的CSS规则。
现在,像Chrome、Firefox、Safari,IE9+和最新版本的Opera都支持硬件加速,当他们检测到页面中某个DOM元素应用了某些CSS规则时就会开启,最显著的特征的元素是3D变化。
.cube{
-webkit-transform:translate3d(250px,250px,250px);
rotate3d(250px,250px,250px,-120deg)
scale3d(0.5,0.5,0.5);
}
可能在一些情况下,我们并不需要对元素应用3D变幻的效果,那怎么办呢?这时候我们可以使用“欺骗”浏览器来开启硬件加速。虽然我们可能不想对元素应用3D变幻,可我们一样可以开启3D引擎。例如我们可以用transform:translateZ(0);来开启硬件加速
.cube{
-webkit-transform:translateZ(0);
-moz-transform:translateZ(0);
-ms-transform:translateZ(0);
-o-transform: translateZ(0);
transform: translateZ(0);
/* Other transform properties here */
}
在 Chrome and Safari中,当我们使用CSS transforms 或者 animations时可能会有页面闪烁的效果,下面的代码可以修复此情况:
.cube{
-webkit-backface-visibility:hidden;
-moz-backface-visibility:hidden;
-ms-backface-visibility:hidden;
backface-visibility:hidden;
-webkit-perspective:1000;
-moz-perspective:1000;
-ms-perspective:1000;
perspective:1000;
/* Other transform properties here */
}
在webkit内核的浏览器中,另一个行之有效的方法是:
.cube{
-webkit-transform: translate3d(0, 0, 0);
-moz-transform: translate3d(0, 0, 0);
-ms-transform: translate3d(0, 0, 0);
transform: translate3d(0, 0, 0);
/* Other transform properties here */
}
原生的移动应用(Native mobile applications)总是可以很好的运用GPU,这是为什么它比网页应用(Web apps)表现更好的原因。硬件加速在移动端尤其有赢,因为它可以有效的减少资源的利用(移动端本身资源有限)
使用硬件减速的问题
1. 内存。如果CPU加载了大量的纹理,那么很容易就会发生内容问题,这一点在移动端浏览器上尤为明显,所以,一定要牢记不要让页面的每个元素都使用硬件加速
2. 使用GPU渲染会影响字体的抗锯齿效果,这是因为GPU和CPU的具有不同的渲染机制。即使最终硬件加速停止了,文本还是会在动画期间显示得很模糊。
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