From 3eab373226f3a1055a1466c421008d00671ec270 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Tian jianyong <11429339@qq.com> Date: Fri, 6 Jun 2025 17:22:18 +0800 Subject: [PATCH] =?UTF-8?q?=E4=BC=98=E5=8C=96=E7=BA=A2=E5=A4=96=E5=9B=BE?= =?UTF-8?q?=E5=83=8F=E6=80=A7=E8=83=BD=EF=BC=8C=E6=94=B9=E5=9B=9Edouble?= =?UTF-8?q?=E5=AD=98=E5=82=A8?= MIME-Version: 1.0 Content-Type: text/plain; charset=UTF-8 Content-Transfer-Encoding: 8bit --- .../SimulationManagerPerformanceTest.cs | 4 +- ThreatSource/src/Guidance/InfraredImage.cs | 150 ++---------------- docs/project/test_method.md | 7 +- .../performance_test_result_itg_0605.md | 47 +++++- 4 files changed, 68 insertions(+), 140 deletions(-) diff --git a/ThreatSource.Tests/src/Simulation/SimulationManagerPerformanceTest.cs b/ThreatSource.Tests/src/Simulation/SimulationManagerPerformanceTest.cs index ee21e2d..f71ca48 100644 --- a/ThreatSource.Tests/src/Simulation/SimulationManagerPerformanceTest.cs +++ b/ThreatSource.Tests/src/Simulation/SimulationManagerPerformanceTest.cs @@ -170,8 +170,8 @@ namespace ThreatSource.Tests.Simulation //string[] missileTypes = ["lsgm_001"]; //string[] missileTypes = ["lbr_001"]; //string[] missileTypes = ["irc_001"]; - //string[] missileTypes = ["itg_001"]; - string[] missileTypes = ["mmw_001"]; + string[] missileTypes = ["itg_001"]; + //string[] missileTypes = ["mmw_001"]; //string[] missileTypes = ["tsm_001"]; string missileType = missileTypes[Random.Shared.Next(missileTypes.Length)]; diff --git a/ThreatSource/src/Guidance/InfraredImage.cs b/ThreatSource/src/Guidance/InfraredImage.cs index cca7397..55535b1 100644 --- a/ThreatSource/src/Guidance/InfraredImage.cs +++ b/ThreatSource/src/Guidance/InfraredImage.cs @@ -9,7 +9,7 @@ namespace ThreatSource.Guidance /// 该类存储红外图像的基本信息： /// - 图像尺寸 /// - 像素物理大小 - /// - 红外强度矩阵（使用byte存储，对数缩放） + /// - 红外强度矩阵 /// 用于目标探测和识别 /// /// @@ -17,79 +17,6 @@ namespace ThreatSource.Guidance /// public class InfraredImage { - // === 对数缩放参数 === - /// - /// 强度值的最小值，单位：W/sr - /// 默认值1e-6 W/sr，对应约273K（0°C）的物体在合理距离下的辐射强度 - /// - private const double MIN_INTENSITY = 1e-6; - - /// - /// 强度值的最大值，单位：W/sr - /// 默认值1e3 W/sr 对应高温物体在近距离的辐射强度上限 - /// - private const double MAX_INTENSITY = 1e3; - - /// - /// 最小强度值的对数（log10） - /// - private static readonly double MIN_LOG = Math.Log10(MIN_INTENSITY); - - /// - /// 最大强度值的对数（log10） - /// - private static readonly double MAX_LOG = Math.Log10(MAX_INTENSITY); - - /// - /// 对数范围 - /// - private static readonly double LOG_RANGE = MAX_LOG - MIN_LOG; - - /// - /// 预计算的强度值查找表，避免重复的对数运算 - /// 索引0-255对应byte值，值为对应的强度值（W/sr） - /// - private static readonly double[] INTENSITY_LOOKUP_TABLE = new double[256]; - - /// - /// 反向查找表：强度值到byte的快速映射 - /// 使用分段线性插值优化SetIntensity性能 - /// - private static readonly double[] SORTED_INTENSITY_VALUES = new double[256]; - - - - /// - /// 静态构造函数，初始化查找表 - /// - static InfraredImage() - { - // 预计算所有可能的byte值对应的强度值 - for (int i = 0; i < 256; i++) - { - INTENSITY_LOOKUP_TABLE[i] = ComputeIntensityFromByte((byte)i); - SORTED_INTENSITY_VALUES[i] = INTENSITY_LOOKUP_TABLE[i]; - } - } - - /// - /// 计算byte值对应的强度值（仅在静态构造函数中使用） - /// - /// byte值 - /// 强度值，单位：W/sr - private static double ComputeIntensityFromByte(byte byteValue) - { - // 处理零值 - if (byteValue == 0) - return 0.0; - - // 反向对数缩放 - double normalizedLog = (byteValue - 1) / 254.0; - double logIntensity = MIN_LOG + normalizedLog * LOG_RANGE; - return Math.Pow(10, logIntensity); - } - - // === 基本属性 === /// /// 图像宽度，单位：像素 /// @@ -106,10 +33,10 @@ namespace ThreatSource.Guidance public double PixelSize { get; private set; } /// - /// 红外强度矩阵，使用byte存储（对数缩放） - /// 0 = 零强度，1-255 = 对数缩放的强度值 + /// 红外强度矩阵 + /// 单位：W/sr /// - private byte[,] intensityData; + private double[,] intensityData; /// /// 图像中心视线方向 @@ -135,7 +62,7 @@ namespace ThreatSource.Guidance Height = height; PixelSize = pixelSize; LineOfSight = lineOfSight; - intensityData = new byte[height, width]; + intensityData = new double[height, width]; SmokeCoverageMask = smokeCoverageMask ?? new bool[height, width]; } @@ -158,7 +85,7 @@ namespace ThreatSource.Guidance // 重新分配强度数据数组（如果尺寸不匹配） if (intensityData == null || intensityData.GetLength(0) != height || intensityData.GetLength(1) != width) { - intensityData = new byte[height, width]; + intensityData = new double[height, width]; } else { @@ -177,12 +104,12 @@ namespace ThreatSource.Guidance { if (row >= 0 && row < Height && col >= 0 && col < Width) { - intensityData[row, col] = ConvertToByte(value); + intensityData[row, col] = value; } } /// - /// 获取像素强度值（使用预计算查找表，高性能） + /// 获取像素强度值 /// /// 行索引 /// 列索引 @@ -191,74 +118,29 @@ namespace ThreatSource.Guidance { if (row >= 0 && row < Height && col >= 0 && col < Width) { - return INTENSITY_LOOKUP_TABLE[intensityData[row, col]]; + return intensityData[row, col]; } return 0.0; } - /// - /// 将强度值转换为byte（简化版本，高性能） - /// - /// 强度值，单位：W/sr - /// 缩放后的byte值 - private static byte ConvertToByte(double intensity) - { - // 处理零值和负值 - if (intensity <= 0) - return 0; - - // 处理超出范围的值 - if (intensity <= SORTED_INTENSITY_VALUES[1]) - return 1; - if (intensity >= SORTED_INTENSITY_VALUES[255]) - return 255; - - // 使用简化的二分查找 - return SimpleBinarySearch(intensity); - } - - /// - /// 简化的二分查找，直接返回最接近的索引（移除距离计算） - /// - private static byte SimpleBinarySearch(double intensity) - { - int left = 1; - int right = 255; - - // 标准二分查找 - while (left < right) - { - int mid = (left + right) >> 1; // 使用位移代替除法 - if (SORTED_INTENSITY_VALUES[mid] < intensity) - left = mid + 1; - else - right = mid; - } - - return (byte)left; - } - /// /// 获取内存占用信息（用于性能监控） /// /// 内存占用字节数 public long GetMemoryUsage() { - return sizeof(byte) * Width * Height; // byte数组 + return sizeof(double) * Width * Height; // double数组 } /// - /// 获取缩放参数信息（用于调试） + /// 获取图像信息（用于调试） /// - /// 缩放参数的调试信息 - public string GetScalingInfo() + /// 图像的调试信息 + public string GetImageInfo() { - return $"强度范围: [{MIN_INTENSITY:E3}, {MAX_INTENSITY:E3}] W/sr, " + - $"对数范围: [{MIN_LOG:F1}, {MAX_LOG:F1}], " + - $"相对精度: ~4.3%, " + - $"内存占用: {GetMemoryUsage():N0} bytes, " + - $"查找表: {INTENSITY_LOOKUP_TABLE.Length * sizeof(double):N0} bytes, " + - $"算法: 简化二分查找"; + return $"图像尺寸: {Width}x{Height}, " + + $"像素大小: {PixelSize:E3} 弧度/像素, " + + $"内存占用: {GetMemoryUsage():N0} bytes"; } } } \ No newline at end of file diff --git a/docs/project/test_method.md b/docs/project/test_method.md index 3f3f6c1..6f42218 100644 --- a/docs/project/test_method.md +++ b/docs/project/test_method.md @@ -32,7 +32,7 @@ dotnet test --filter "Category!=Performance" 6. 仅运行性能测试： ```bash -dotnet test --filter "Category=Performance" +dotnet test --filter "Category=Performance" --logger "console;verbosity=detailed" ``` 7. 按类名排除： @@ -45,6 +45,11 @@ dotnet test --filter "FullyQualifiedName!~PerformanceTest" dotnet test --filter "Category!=Performance&FullyQualifiedName!~Performance" ``` +9. 运行 Release 模式下的性能测试： +```bash +dotnet test --configuration Release --filter "RunPerformanceTest" --verbosity minimal --nologo --logger "console;verbosity=normal" +``` + ### 测试报告 时间：2025-05-16 测试目的：测试 Vector3D 作为类和结构体的性能差异 diff --git a/docs/test_result/performance_test_result_itg_0605.md b/docs/test_result/performance_test_result_itg_0605.md index 9f4180e..1cc7ee5 100644 --- a/docs/test_result/performance_test_result_itg_0605.md +++ b/docs/test_result/performance_test_result_itg_0605.md @@ -200,7 +200,7 @@ dotnet test --configuration Release --filter "RunPerformanceTest" --verbosity mi - 优化效果： - GC次数减少 60%，效果不错，但帧时间有所上升 -- 是否采用：是 +- 是否采用：否，考虑提高了程序复杂度，提高了帧时间 === 详细性能测试结果 === @@ -284,7 +284,7 @@ dotnet test --configuration Release --filter "RunPerformanceTest" --verbosity mi - 优化效果： - 没有什么变化 -- 是否采用：是，考虑将Intensity从对数运算改为查找表 +- 是否采用：否，考虑提高了程序复杂度，提高了帧时间 === 详细性能测试结果 === @@ -407,4 +407,45 @@ Gen2 GC次数: 0 (0.0 次/秒) 帧时间表现: 优秀 ✅ 内存管理: 优秀 ✅ GC频率: 优秀 ✅ -【潜在问题分析】 \ No newline at end of file +【潜在问题分析】 + + ### 第八次优化 + +时间：2025-06-05 12:00:00 + +- 优化内容： + - 将 InfraredImage 的 Intensity 数组从 byte 改回 double，去掉对数计算和查找表 + +- 优化效果： + - 帧时间减小，GC次数增加，但影响不大 + +- 是否采用：是 + +=== 详细性能测试结果 === +【基本统计】 +测试时长: 30.0 秒 +总更新次数: 1416 +平均FPS: 47.2 +平均帧时间: 1.10 ms +【帧时间分析】 +最小帧时间: 0.00 ms +最大帧时间: 19.10 ms +95%分位数: 5.03 ms +99%分位数: 7.89 ms +【内存使用分析】 +起始内存: 2.93 MB +结束内存: 8.54 MB +峰值内存: 9.52 MB +内存增长: 5.61 MB +平均内存增长率: 0.19 MB/s +【垃圾回收分析】 +Gen0 GC次数: 93 (3.1 次/秒) +Gen1 GC次数: 79 (2.6 次/秒) +Gen2 GC次数: 69 (2.3 次/秒) +总GC次数: 241 +【性能评级】 +帧时间表现: 优秀 ✅ +内存管理: 优秀 ✅ +GC频率: 一般 ⚠️ +【潜在问题分析】 +⚠️ Gen0 GC频率过高，存在内存分配风暴 \ No newline at end of file