C# 如何最快地截屏?

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我正在实现一项功能,它将重复地进行屏幕截图,并在两个不同的截图之间输出脏矩形,然后在一个窗口中重新绘制屏幕。

目前可以以20~30FPS的速度运行,已经足够可接受了。但是我进行了基准测试并测量了其性能。发现Graphics.CopyFromScreen()占用了高达50%的处理时间。(是的,即使在最坏的情况下,它仍比查找所有脏矩形需要更长的时间)然后我使用了本机API实现BitBlt(),但没有改善。

我知道在这种情况下没有任何实际原因使它比30FPS更快。我只是想知道,是否有更快的方法来拍摄屏幕截图?

谢谢。


你有没有想到更快的捕获屏幕的方法? - tunafish24
3个回答

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对于那些来到这个帖子的人,我得出了这个解决方案:

using SharpDX;
using SharpDX.Direct3D11;
using SharpDX.DXGI;
using System;
using System.Diagnostics;
using System.Drawing;
using System.Drawing.Imaging;
using System.IO;
using System.Threading.Tasks;

你需要安装SharpDX和SharpDX.Direct3D11包

public class ScreenStateLogger
{
    private byte[] _previousScreen;
    private bool _run, _init;

    public int Size { get; private set; }
    public ScreenStateLogger()
    {

    }

    public void Start()
    {
        _run = true;
        var factory = new Factory1();
        //Get first adapter
        var adapter = factory.GetAdapter1(0);
        //Get device from adapter
        var device = new SharpDX.Direct3D11.Device(adapter);
        //Get front buffer of the adapter
        var output = adapter.GetOutput(0);
        var output1 = output.QueryInterface<Output1>();

        // Width/Height of desktop to capture
        int width = output.Description.DesktopBounds.Right;
        int height = output.Description.DesktopBounds.Bottom;

        // Create Staging texture CPU-accessible
        var textureDesc = new Texture2DDescription
        {
            CpuAccessFlags = CpuAccessFlags.Read,
            BindFlags = BindFlags.None,
            Format = Format.B8G8R8A8_UNorm,
            Width = width,
            Height = height,
            OptionFlags = ResourceOptionFlags.None,
            MipLevels = 1,
            ArraySize = 1,
            SampleDescription = { Count = 1, Quality = 0 },
            Usage = ResourceUsage.Staging
        };
        var screenTexture = new Texture2D(device, textureDesc);

        Task.Factory.StartNew(() =>
        {
            // Duplicate the output
            using (var duplicatedOutput = output1.DuplicateOutput(device))
            {
                while (_run)
                {
                    try
                    {
                        SharpDX.DXGI.Resource screenResource;
                        OutputDuplicateFrameInformation duplicateFrameInformation;

                        // Try to get duplicated frame within given time is ms
                        duplicatedOutput.AcquireNextFrame(5, out duplicateFrameInformation, out screenResource);

                        // copy resource into memory that can be accessed by the CPU
                        using (var screenTexture2D = screenResource.QueryInterface<Texture2D>())
                            device.ImmediateContext.CopyResource(screenTexture2D, screenTexture);

                        // Get the desktop capture texture
                        var mapSource = device.ImmediateContext.MapSubresource(screenTexture, 0, MapMode.Read, SharpDX.Direct3D11.MapFlags.None);

                        // Create Drawing.Bitmap
                        using (var bitmap = new Bitmap(width, height, PixelFormat.Format32bppArgb))
                        {
                            var boundsRect = new Rectangle(0, 0, width, height);

                            // Copy pixels from screen capture Texture to GDI bitmap
                            var mapDest = bitmap.LockBits(boundsRect, ImageLockMode.WriteOnly, bitmap.PixelFormat);
                            var sourcePtr = mapSource.DataPointer;
                            var destPtr = mapDest.Scan0;
                            for (int y = 0; y < height; y++)
                            {
                                // Copy a single line 
                                Utilities.CopyMemory(destPtr, sourcePtr, width * 4);

                                // Advance pointers
                                sourcePtr = IntPtr.Add(sourcePtr, mapSource.RowPitch);
                                destPtr = IntPtr.Add(destPtr, mapDest.Stride);
                            }

                            // Release source and dest locks
                            bitmap.UnlockBits(mapDest);
                            device.ImmediateContext.UnmapSubresource(screenTexture, 0);

                            using (var ms = new MemoryStream())
                            {
                                bitmap.Save(ms, ImageFormat.Bmp);
                                ScreenRefreshed?.Invoke(this, ms.ToArray());
                                _init = true;
                            }
                        }
                        screenResource.Dispose();
                        duplicatedOutput.ReleaseFrame();
                    }
                    catch (SharpDXException e)
                    {
                        if (e.ResultCode.Code != SharpDX.DXGI.ResultCode.WaitTimeout.Result.Code)
                        {
                            Trace.TraceError(e.Message);
                            Trace.TraceError(e.StackTrace);
                        }
                    }
                }
            }
        });
        while (!_init) ;
    }

    public void Stop()
    {
        _run = false;
    }

    public EventHandler<byte[]> ScreenRefreshed;
}

这段代码将尽可能快地从图形设备的前缓冲区获取帧,并从创建的位图中检索byte[]。该代码在内存和处理器使用方面(GPU和CPU)似乎稳定。

用法:

var screenStateLogger = new ScreenStateLogger();
screenStateLogger.ScreenRefreshed += (sender, data) =>
{
    //New frame in data
};
screenStateLogger.Start();

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我使用Fury X和i7-3770,在3840x2160分辨率下获得了17-18fps,而在1920x1080分辨率下获得了约60fps。 - Rick Velde
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@Pomme De Terre,您能告诉我如何在多个屏幕上完成这个操作吗? - AbbasFaisal
已经过了很长时间,我不再拥有代码(也没有配置文件)。但是我至少可以说:我认为您可以循环适配器(针对不同的设备)。在每个适配器上,您可以获得多个输出。循环输出将会检索到所定位的输出的前缓冲区。这可能会消耗资源。 - Pomme De Terre
谢谢,你的例子是一个很好的起点。然而,你的“巨大”的try/catch块不是一个好的实践 ;) 里面的每一行可能需要单独的错误处理,只是用“try/catch”包装一切有点丑陋,嘿嘿 ;) - dognose
你是完全正确的。等我有时间了,我会看看能否清理它。 - Pomme De Terre
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这与几年前提出的一个问题非常相似:这里。那个问题是关于是否可以利用directx的捕获能力来获得更好的性能。

共识是它可能不会提供任何性能增加,TightVNC通过欺骗很快地完成了这一点。它使用的驱动程序不必使用(据推测).NET正在使用的API。

在某些时候,我回想起看过Camstudio的源代码,我相信他们使用了directx的捕获功能。我认为你不能将帧率推高到30帧以上,大多数时间甚至都达不到这个值。我不确定这是否是camstudio用于确定何时发生更改或实际捕获机制的挂钩存在问题。


谢谢。我没有考虑那些方向。现在我有更多的选择。 - AKFish

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如果你想寻找 CopyFromScreen() 的替代方案,请查看 this。请注意,Graphics.CopyFromScreen() 本身调用 API BitBlt() 来从屏幕上复制,你可以使用 Reflector 检查源代码。


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现在你甚至可以在这里查看原始代码:http://referencesource.microsoft.com/#System.Drawing/commonui/System/Drawing/Graphics.cs,f76c9e39776eeb24 - Jens
@jens 是的,确实如此,因为微软现在更聪明了,使这个功能可用 :) - Jalal Said

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原文链接