我该如何为一个图形库编写测试？

Question

我正在使用Python编写一个OpenGL 2D库。目前一切顺利，代码库在稳步增长。

现在我想编写单元测试，以避免在修复错误/添加新功能时不小心引入新的漏洞。但是我不知道如何在图形库中实现单元测试。

我考虑了一些事情：

• 创建参考屏幕截图并将其与测试中自动生成的屏幕截图进行比较
• 使用日志记录替换OpenGL调用，并进行比较

但两种方法都似乎不太好。测试图形库的通常方法是什么？

- orlp

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你提出的两个建议对我来说很有道理，只要你确信存在真实的结果可以进行比较。 - lhf

Answer 1

我在过去进行组件级别测试时所使用的方法是：

• 使用统一颜色的背景，加上几种不同的颜色。
• 在测试中使用统一颜色的矩形作为图形对象（使用几种不同的颜色）。
• 将矩形放置在已知位置上，通过自己计算它们在图像中的投影位置。
• 计算每个像素的每个通道（背景、前景或混合物）的预期强度。
• 如果您有一个导致非圆形位置的测试场景，请使用非精确比较（例如相关性）。
• 使用计算来创建预期结果图像。
• 将输出图像与预期结果图像进行比较。
• 如果您有模糊效果，请比较强度总和而不是离散强度。

正如 Graham 所述，内部单元可以无需图形调用进行单元测试。

- Danny Varod

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那些是验收测试，它们很重要，但正如Graham Reeds在另一个答案中所说，你还需要单元测试。 - Radomir Dopieralski

这些不是验收测试，这些测试测试单个组件，并根据被测试单元的定义是集成测试或单元测试。如果图形算法是在着色器或OPENGL / DirectX代码中编写的，则该代码无法与图形渲染过程分开测试，这是“单元”测试的唯一方法。 - Danny Varod

@RadomirDopieralski 接受测试将确保您能够看到某些内容，但不会考虑 精确位置、白盒子流程、每种 像素格式 的影响以及过滤效果等。系统测试已包括图形引擎上方的应用程序。 - Danny Varod

Answer 2

更进一步细分。

生成图形的调用将依赖于算法 - 测试算法。

- graham.reeds

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实际上，在我的情况下，这只有一半是真的。尽管几乎具备所有基本功能，但我只使用一个算法（在对批处理渲染中的精灵进行排序时）和一些像单例模式之类的东西。几乎所有其他代码都是直接调用OpenGL函数。 - orlp

单例模式很糟糕！我曾经工作的一个合同中使用了近十个单例。这让测试成为一场噩梦。在C++中，我们创建了几个模板函数，允许您引入虚假或真实的记录器等，以使测试成为可能。不知道在Python中是否可以这样做。 - graham.reeds