Question

我正在创建并向SceneKit场景添加大量SCNNode，这会导致应用程序冻结一两秒。

我认为我可以通过使用DispatchQueue.global(qos: .background).async()将所有操作放在后台线程中来解决这个问题，但是没有骰子。它的行为完全一样。

我看到this answer并在添加节点之前将节点放到SCNView.prepare()，希望它会减慢后台线程并防止阻塞。它没有。

这是一个重现问题的测试功能：

func spawnNodesInBackground() {
    // put all the action in a background thread
    DispatchQueue.global(qos: .background).async {
        var nodes = [SCNNode]()
        for i in 0...5000 {
            // create a simple SCNNode
            let node = SCNNode()
            node.position = SCNVector3(i, i, i)
            let geometry = SCNSphere(radius: 1)
            geometry.firstMaterial?.diffuse.contents = UIColor.white.cgColor
            node.geometry = geometry
            nodes.append(node)
        }
        // run the nodes through prepare()
        self.mySCNView.prepare(nodes, completionHandler: { (Bool) in
            // nodes are prepared, add them to scene
            for node in nodes {
                self.myRootNode.addChildNode(node)
            }
        })
    }
}

当我调用spawnNodesInBackground()时，我期望场景继续正常渲染（可能以降低的帧速率），而新节点以CPU适应的任何速度添加。相反，应用程序完全冻结一两秒，然后所有新节点立即出现。

为什么会发生这种情况，如何在不阻塞主线程的情况下添加大量节点？

Answer 1

我不认为使用DispatchQueue可以解决这个问题。如果我替换其他任务而不是创建setConverter(new StringToIntegerConverter()); s它按预期工作，所以我认为问题与SceneKit有关。

this question的答案表明SceneKit有自己的私有后台线程，它将所有更改批量化。因此，无论我使用什么线程来创建SCNNode，它们都会在与渲染循环相同的线程中的同一队列中结束。

我正在使用的丑陋的解决方法是在SceneKit的委托SCNNodes方法中一次添加几个节点，直到它们全部完成。

Answer 2

我在这上面探讨并没有解决冻结问题（我确实减少了一点）。

我希望prepare()会加剧冻结，而不是减少冻结，因为它会立即将所有资源加载到GPU中，而不是让它们懒得加载。我认为您不需要从后台线程调用prepare()，因为该文档说它已经使用了后台线程。但是在后台线程上创建节点是一个很好的举措。

我确实通过在循环外部移动geometry并使用临时父节点（然后克隆）来看到相当不错的性能提升，因此只有一个调用来添加新的孩子到场景的根节点。我还将球体的片段数量减少到10（默认值为48）。

我从旋转太空船示例项目开始，并通过点击手势触发了球体的添加。在我改变之前，我看到每帧11帧fps，7410个绘图调用，8.18M三角形。将几何体移出循环并展平球体树后，我达到了60 fps，每帧只有3个绘制调用和1.67M三角形（iPhone 6s）。

您是否需要在运行时构建这些对象？您可以构建此场景一次，将其存档，然后将其作为资产嵌入。根据您想要实现的效果，您还可以考虑使用SCNSceneRenderer present(_:with:incomingPointOfView:transition:completionHandler)一次替换整个场景。

func spawnNodesInBackgroundClone() {
    print(Date(), "starting")
    DispatchQueue.global(qos: .background).async {
        let tempParentNode = SCNNode()
        tempParentNode.name = "spheres"
        let geometry = SCNSphere(radius: 0.4)
        geometry.segmentCount = 10
        geometry.firstMaterial?.diffuse.contents = UIColor.green.cgColor
        for x in -10...10 {
            for y in -10...10 {
                for z in 0...20 {
                    let node = SCNNode()
                    node.position = SCNVector3(x, y, -z)
                    node.geometry = geometry
                    tempParentNode.addChildNode(node)
                }
            }
        }
        print(Date(), "cloning")
        let scnView = self.view as! SCNView
        let cloneNode = tempParentNode.flattenedClone()
        print(Date(), "adding")
        DispatchQueue.main.async {
            print(Date(), "main queue")
            print(Date(), "prepare()")
            scnView.prepare([cloneNode], completionHandler: { (Bool) in
                scnView.scene?.rootNode.addChildNode(cloneNode)
                print(Date(), "added")
            })
            // only do this once, on the simulator
            // let sceneData = NSKeyedArchiver.archivedData(withRootObject: scnView.scene!)
            // try! sceneData.write(to: URL(fileURLWithPath: "/Users/hal/scene.scn"))
            print(Date(), "queued")
        }
    }
}

Answer 3

我有10000个节点的小行星模拟并且自己遇到了这个问题。对我有用的是创建容器节点，然后将其传递给后台进程以使用子节点填充它。

该后台进程在该容器节点上使用SCNAction将每个生成的小行星添加到容器节点。

let action = runBlock { 
    Container in
    // generate nodes
    /// then For each node in generatedNodes
    Container.addChildNode(node)
}

我还使用了一个共享级别的详细信息节点，其中不平坦的侧面块作为其几何体，以便场景可以在一次通过中绘制这些节点。

我还预先生成50个小行星形状，在后台生成过程中应用随机变换。该过程只需随机抓取pregen块应用随机simd变换然后存储以便稍后添加场景。

我正在考虑为LOD使用金字塔但是5 x 10 x 15块可以用于我的目的。此外，通过创建多个动作并将多个动作传递给节点，可以轻松地将此方法限制为仅一次添加一定量的块。最初我将每个节点作为一个动作传递，但这种方式也有效。

显示10000的整个字段仍然会略微影响FPS 10 a 20 FPS但是此时容器节点拥有LOD生效显示单个环。

Answer 4

在应用程序启动时添加所有这些，但将它们放置在相机看不到的地方。当你需要他们时，改变他们应该在的位置。

如何在不阻塞主线程的情况下添加SCNNode？

4 个答案: