Swift5: ペイントアプリで線の描画が重くなる

Question

Swift5初心者です。ストーリーボードは使っておりません。
自作のペイントアプリで、ユーザーがペンで書き込んだ線の描画処理が重くなる、という問題を解決したいと考えています。

現在、描画のためのキャンバス上の処理は以下のようになっています。(一部抜粋)
ユーザーからtouch系のイベントを受ける度にそのタッチされた座標(point)を線lines配列に追加し、
setNeedsDisplayを呼ぶことでdrawから線linesを描画しています。

Canvas: UIView {

...

    override func draw(_ rect: CGRect){
        super.draw(rect)
        guard  let context = UIGraphicsGetCurrentContext() else { return }
                
        lines.forEach { (line) in
             ...
            for (i, p) in line.points.enumerated() {
                if i == 0 {
                    context.move(to: p)
                } else {
                    context.addLine(to: p)
                }
            }
            context.strokePath()
        }
    }
    
    override func touchesBegan(_ touches: Set<UITouch>, with event: UIEvent?) {
        if let touch = touches.first {
            lines.append()
        }
    }
    
    override func touchesMoved(_ touches: Set<UITouch>, with event: UIEvent?) {
        if let touch = touches.first {
            guard let point = touches.first?.location(in: nil) else { return }
            let l: Line = lines.pop()
            l.points.append(point)
            lines.append(l)
            setNeedsDisplay()
        }
    }
    override func touchesEnded(_ touches: Set<UITouch>, with event: UIEvent?) {
        if let touch = touches.first {
            lines.store()
        }
    }

}

また、描画された各線はtouchesEnded内のlines.store()でRealmデータベースにそれぞれ保存していきます。

この実装でキャンバスに線を100本、200本と描画していくと、最初は滑らかに描けていた線が、徐々に重く、カクカクとした線が描かれるようになっていきます。
例えば横に一本線を引いた時、前半部分は描けず後半部分だけキャンバスに描画される、というような挙動になります。
このアプリではキャンバスの複数枚の切り替えも行うことができ、新しいキャンバスに切り替えた場合はlinesを一度初期化(Realmには保存済み)しているのですが、重い動作は直りません(最初からカクカクとした線しか描けません)。
また、一度アプリ自体を落として再び起動すると、問題は解決され滑らかな線が描けるようになります。
(そのため、現在は描画が重くなってくるたびにアプリを再起動することで問題に対処しております。)

なぜこのような問題が現れるのでしょうか。
Realm保存時やlines配列へのアクセス時にキャッシュのようなものがどんどん溜まっていっているのかなあと思っていますが、それ以上の考えが思い浮かびませんでした。
原因として考えられる処理、手がかり、解決策などを教えていただきたいです。
全く別の実装による機能実現のアイディアなどでも構いません。
よろしくお願いいたします。

Comments

[hoshi-takanori]

ユーザーが指をちょっとでも動かすたびに数百本の線を描画し直してれば、重くなるのは当然です。touchesMoved では新しい線だけ描画すればいいのでは。またはオフスクリーン描画を活用するとか…。

[tmsah]

コメントありがとうございます。
言われてみれば確かに、いちいち全部描画し直しているのには問題がありますね。
新しい線だけ描画する、というのは具体的にどのような処理手順になるのでしょうか。
setNeedsDisplayをかけるとビュー全体が再描画されるため、ユーザーが指を動かした部分にだけ新たに描画を行うことはできない、という認識です。
これに対応できる別のメソッド等があるのでしょうか。

またその場合でも、別キャンバスに移った時に、linesが初期化されている(真っ白なキャンバス)にもかかわらず、依然として描画が重くなるのは何故なのでしょうか。

Answer 1

Realmの中身を確認したところ、linesの初期化がうまくいっておらずオブジェクト自体が指数関数的に増えていっていました。
また、裏で保持しているキャンバスの保存にのみRealmを使い、現在開いているキャンバス情報はUserDefaultsを用いて保持することで、描画ごとの全データアクセスの必要性が無くなりました。