Книга: Программирование мобильных устройств на платформе .NET Compact Framework

Размеры изображения имеют существенное значение

Размеры изображения имеют существенное значение

Приступая к работе с растровыми изображениями для мобильных устройств, вы, прежде всего, должны задаться вопросом о том, каковы должны быть физические пиксельные размеры изображений, которые вы намерены переносить на устройства и загружать в память.

Для упрощения расчетов предположим, что мы имеем дело с изображениями в форме квадрата. Тогда 1-мегапиксельному изображению будет соответствовать матрица размером 1000?1000 пикселей. Такое разрешение значительно превышает возможности экранов большинства мобильных устройств, и до недавнего времени было слишком высоким даже для экранов настольных компьютеров (размеры которых обычно составляет 1024?768 = 786432 пикселя). Вместе с тем, даже недорогие современные цифровые камеры позволяют получать фотографии, состоящие из более чем 2-мегапикселей, однако не столь уж большой редкостью являются ныне 4- и 6-мегапиксельные камеры, причем этот пиксельный показатель с каждым годом возрастает.

Физические дисплеи с большим количеством пикселей потребляют больше электроэнергии по сравнению с экранами, обладающими низкой разрешающей способностью, их стоимость выше, они занимают больше места и являются более хрупкими. Кроме того, с увеличением размеров экрана возрастают требования к памяти устройства и его вычислительным возможностям в отношении графики. Несомненно, с течением времени количество пикселей на экранах мобильных устройств будет только расти, но есть все основания полагать, что это будет происходить с запаздыванием по отношению к тем величинам разрешений, которые будут становиться доступными для цифровых камер и настольных дисплеев. Если допустить, что размеры дисплея мобильного устройства составляют 500?500 пикселей, то экран в состоянии отображать в общей сложности 250000 пикселей. Это составляет всего лишь ? объема 1-мегапиксельного изображения и 1/16 объема 4-мегапиксельного. Если подойти к рассмотрению этого вопроса с другой стороны, то можно заметить, что для размещения 4- мегапиксельного изображения на дисплее Pocket PC с размерами 240?320 (76800 пикселей) потребуется отбросить 98% пикселей изображения, не попадающих в область экрана. Аналогичным образом, в случае 2-мегапиксельного изображения для размещения его на том же экране Pocket PC потребуется отбросить 96% пикселей, тогда как в 1-мегапиксельном изображении лишними окажутся 92% пикселей.

Почему мы об этом говорим? На то имеется несколько причин: 

? Размер загружаемого файла. Если избыточные пиксели вашему приложению не нужны, то имеет ли смысл их загружать? Загрузка большего файла потребует больше времени, да и в деньгах это часто будет стоить дороже. Уменьшенные размеры экранов специально учитываются Web-приложениями для мобильных устройств, которые с этой целью используют изображения с низким разрешением. To же самое имеет смысл делать и в случае мобильных приложений с развитыми функциональными возможностями, развернутых на устройствах. 

? Объем памяти, необходимый для храпения изображения на устройстве. Если ваше мобильное приложение загружает крупное изображение, то его необходимо где-то хранить. В типичных случаях для этого используется либо виртуальная файловая система в ОЗУ, либо флэш-память. В любом случае для чтения и записи изображений, размеры которых превышают необходимые, требуется дополнительное время, и они зря занимают память, которую иначе можно было бы использовать для хранения большего количества изображений или других данных. Что бы вы выбрали: иметь на своем устройстве только одно 4-мегапиксельное изображение или десяток изображений по размерам экрана? 

? Внутреннее представление изображения в памяти. Пожалуй, это наиболее значимый из рассматриваемых нами аспектов. Если ваше мобильное приложение загружает в память 4-мегапиксельное изображение, то оно создает в памяти битовый образ, состоящий из 4 миллионов пикселей. Скажите, часто ли вам приходилось объявлять и использовать в своих приложениях целочисленные массивы, содержащие по 4 миллиона элементов? Объем памяти, необходимый для хранения такого массива, настолько огромен, что почти во всех случаях оказывается значительно больше объема загруженного кода и всей остальной памяти, относящейся к приложению. Независимо от эффективности используемого метода сжатия файлов, хранящийся в памяти битовый образ остается битовым образом и представляет собой отображение битов изображения в памяти устройства. Кроме того, если используемый вами файловый формат изображения предполагает привлечение сложных математических алгоритмов, обеспечивающих высокую степень сжатия данных, то эти же алгоритмы должны будут применяться и для распаковки изображений, что довольно-таки ощутимо скажется на производительности вашего приложения. Загрузка крупных растровых изображений в память — это прямая дорога к исчерпанию всей свободной памяти, доступной на устройстве, результатом чего будет либо полное падение производительности вашего приложения, либо его аварийное завершение вследствие нехватки памяти.

Мораль сей басни такова: не имеет никакого смысла использовать изображения с числом пикселей, превышающим размер экрана. Эти изображения будут медленно переноситься на устройство, потребуют использования больших объемов памяти для их загрузки и сохранения, и в любом случае должны будут урез?ться до размеров, соответствующих размерам экрана мобильного устройства. Лучше всего согласовываться с размерами экранов доступных устройств и выбирать такие размеры изображений, которые соответствуют размерам рабочего пространства. Если в приложении предусмотрен элемент управления PictureBox, размеры которого должны составлять 120?120 пикселей, то использовать следует изображения с такими же размерами.

Размеры большинства реальных изображений значительно превышают те, при которых еще возможна эффективная работа с мобильными устройствами. Каким же образом можно устранить такую нестыковку? Здесь мы имеем дело с ситуацией, которая предоставляет великолепные условия для выполнения части работы вне устройства, чтобы тем самым улучшить производительность самого устройства. Если изображения, которые представляют интерес, являются статическими и известны уже на стадии проектирования, то их необходимо уменьшить до размеров, соответствующих фактическим значениям разрешения экранов устройств, на которых вы собираетесь их отображать. Если же приложение работает с динамическими изображениями, то они должны масштабироваться на сервере. При необходимости сервер может осуществлять загрузку крупных изображений и их масштабирование до размеров, соответствующих размерам экрана устройства, в динамическом режиме, однако с многих точек зрения гораздо эффективнее выполнить эту работу только один раз и кэшировать результаты на сервере для их последующего многократного использования. Поскольку изображения, приведенные в соответствие с устройствами, имеют небольшие размеры, то для хранения их на сервере вместе с исходными полномасштабными изображениями потребуется выделить лишь незначительное по объему дополнительное место в хранилище. Проще всего это сделать на том этапе, когда изображения загружаются на сервер.

Любые попытки загрузки крупных изображений в мобильное приложение приводят к созданию жесткого дефицита памяти. Избегайте подобных действий, поскольку от загрузки изображений, размер которых превышает разрешение экрана устройства, конечные пользователи ничего не выигрывают. Вместо этого следует убедиться в том, что разрешение цифровых изображений, поступающих на устройства, согласуются с размерами области экрана, на которой они будут отображаться. Такой подход будет гораздо более результативным.

Оглавление книги