如何在绘画事件之前静态绘制线条？

Question

我正在创建一个频谱分析仪，我想将其网格化。我的光谱将绘制在 windows 表单应用程序的面板上。当我在 panel_Paint 函数内绘制线条时，它与面板的绘制事件相关联，它每秒重绘 2048/48000 次，因为它是一个实时 FFT 频谱，FFT 大小为 2048，采样率为 48000。这是我的在 paint 函数中画线的方式：

private void panel1_Paint(object sender, PaintEventArgs e)
{
       for (int i = 0; i < panel1.Width; i+= panel1.Width / 20)
            {
                for (int j = 0; j < panel1.Height; j+= panel1.Height / 20)
                {
                    g.DrawLine(Pens.Black, i, j, i, panel1.Height + j);
                    g.DrawLine(Pens.Black, i, j, panel1.Width + i, j);
                }
            }
}

这是线后的频谱：

我喜欢频谱的外观，但在计算时没有时间在等待重新绘制线条时处理频谱。

注意：上图是频谱的即时（单个 fft 块）屏幕截图。正如我上面提到的，在执行实时应用程序时，频谱不可读。

任何帮助将不胜感激，提前致谢。

Answer 1

制作带有图形的实时应用程序并非易事。几点：

以 2048 Hz 绘画对观看者没有用，屏幕通常以 60 Hz 刷新，因为我们的眼睛无法观察到更快的变化。
绘制事件旨在一次绘制所有内容，因此网格线和 FFT 图。
您可以通过调用 Control.Invalidate() 来触发绘画事件，或者在这种情况下 Control.Refresh() 可能会带来更愉快的刷新。参见：https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/api/system.windows.forms.control.invalidate
可能需要将收集信号和计算 FFT 频谱的代码移动到后台线程，这样您可以更好地控制其时序并可以不间断地处理数据。

因此组织应用程序的可能方式如下：

让后台线程执行繁重的工作并在缓冲区数据结构中收集数据。
在 UI 表单上放置一个计时器，定期调用 Control.Refresh()。参见：https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/api/system.windows.forms.timer
让绘制事件处理程序读取缓冲区中准备的所有数据并将其清除。然后使用该数据绘制 FFT 图。合并来自多个 FFT 块的所有数据。
确保缓冲区可以包含多个 FFT 块，方法是使用合适的数据结构，例如 ConcurrentQueue<T>，其中 T 是包含一个 FFT 块的类型。参见：https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/api/system.collections.concurrent.concurrentqueue-1

有很多关于如何从后台线程与前台线程（如处理绘制事件的线程）进行通信的信息。所以我不打算在这里重复。但如果做得好，它会使您的应用程序运行流畅且响应迅速。

将多个 FFT 块组合成一个图形绘制是一项挑战。因此，首先，通过例如丢弃除最新块以外的所有块来保持该部分简单。然后在其他一切正常的情况下改进这部分的设计。

也从设置为 20 Hz 左右的油漆计时器开始，然后从那里增加它。因为图形系统可能不喜欢很多绘画动作。

Answer 2

原来我用错了这个工作的工具，在处理实时数据时，你应该在显示它之前进行非常快的计算。当涉及到显示时，双缓冲父显示工具就像“魔术”一样工作。

正如我在上面的问题中提到的，我在绘制频谱时在窗体上使用了面板，当我移除面板并将整个窗体更改为 UserControl 时，我能够进行双缓冲，这是我做不到的。 t在面板上做，整个问题就解决了。

当DoubleBuffered 属性设置为true时，当前绘图数据在绘制到要绘图的表面之前被写入第二个缓冲区，那么这个第二个缓冲区中的数据是快速写入将要绘制的内存中。瞧！防止闪烁。

UserControl 的加载函数中的代码：

this.DoubleBuffered = true;

如何在绘画事件之前静态绘制线条？

How to draw lines statically before paint event?

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