Introducing Impeller - Flutter's new rendering engine

Summary

Impeller是Flutter引擎中的新渲染器，旨在优化Flutter应用的渲染需求，消除应用中的卡顿现象。它通过专门的渲染需求设计，使用GPU更高效，并通过预编译着色器来减少启动时间。Impeller的架构包括Aiks顶层、实体框架、硬件抽象层，以及Impeller Scene离线着色器编译器。它支持3D渲染，并为Flutter开发者提供了更多的图形控制能力，目前已在iOS稳定版中默认使用。

Takeaways

• 🌟 Impeller 是 Flutter 引擎中的新渲染器，专门针对 Flutter 应用的渲染需求设计。
• 🔧 Skia 是 Flutter 之前使用的渲染器，但它并非为 Flutter 专门设计，可能导致性能不佳。
• 🚀 Impeller 的主要目标是消除应用中的卡顿（jank），确保用户体验流畅。
• 🖼️ 渲染器是将 UI 代码转换为屏幕上可见像素的软件。
• 📊 Impeller 通过分层架构实现，包括 Aiks、实体框架和硬件抽象层。
• 🔄 Impeller 使用预先编译的着色器集合，避免了 Skia 在运行时编译着色器的性能问题。
• 🎨 Impeller 通过 MSAA 实现抗锯齿，提供高质量的渲染效果。
• ✂️ Impeller 在渲染小部件时使用高效的裁剪技术，利用硬件特性优化性能。
• 📈 Impeller 提供了更可预测的帧率，改善了 Flutter 开发者的体验。
• 🛠️ Impeller Scene 是 Impeller 的一个概念验证，展示了在 Impeller 硬件抽象层上构建 3D 场景图的可能性。
• 📲 Impeller 现在是 Flutter 在 iOS 稳定版中的默认渲染器，未来将支持 Android。

Q & A

Impeller是什么？

Impeller是Flutter引擎中的一个新的渲染器，专门针对Flutter应用的渲染需求而设计，旨在消除应用中的卡顿或抖动。

为什么Flutter需要Impeller这样的新渲染器？

之前的Skia渲染器并非专为Flutter设计，它包含了为多种设备优化的大量渲染特性，这导致它并不总是最适合Flutter的需求。

Impeller如何提高Flutter应用的性能？

Impeller通过提前编译最耗时的着色器编译部分，以及使用更简单的着色器集合和MSAA（多重采样抗锯齿）技术来提高性能。

Impeller如何处理剪辑（Clipping）？

Impeller利用硬件特性来确保剪辑过程非常快速，通过使用模板缓冲区（stencil buffer）来过滤掉不属于填充形状的像素。

Impeller的架构有哪些层次？

Impeller的架构包括Aiks（顶层的Canvas API），实体框架（包含绘图操作所需的属性和GPU指令），硬件抽象层（与图形驱动通信），以及渲染管线。

Impeller如何实现3D渲染？

Impeller Scene是一个基于Impeller硬件抽象层构建的3D场景图，它有自己的内容和实体框架，使用与之前讨论的相同的渲染管线来绘制3D对象。

Impeller对Flutter开发者意味着什么？

对于Flutter开发者来说，使用Impeller意味着更可预测的帧时间，以及在高级渲染用例中，Impeller提供了一个平台来解决其他图形需求。

Impeller现在是Flutter在iOS上的默认渲染器吗？

是的，Impeller现在是Flutter在iOS上的默认渲染器，并且已经在稳定版本的Flutter中启用。

如何体验Impeller？

可以通过升级Flutter并尝试使用它，或者安装G. Skinner的Wondrous应用来体验Impeller。

Impeller的未来发展有哪些计划？

Flutter团队正在积极探索如何在Flutter框架中提供更多的渲染控制，以便Flutter社区的成员可以构建自己的渲染包，并创建与小部件生态系统无缝集成的自定义渲染管线。

Impeller如何影响Flutter应用的启动时间和大小？

Impeller通过使用更小、更简单的着色器集合来防止初始化大量预编译着色器可能导致的启动时间变慢或应用大小增加。