如何用C#的chart画1000万个点不卡顿

Question

如题，我有张表有250万行数据，有四列数据要记录，对应四条线，共计1000万个点，如何画图并且不卡顿啊

Answer 1

参考免费微信小程序：皆我百晓生 作答，经由专家-皆知整理回复，如问题解决，望采纳；如仍有疑问，请评论回复。

处理大量数据的图表绘制时，确实是一个挑战，尤其是当涉及到实时或近实时的数据显示时。在C#中使用System.Windows.Forms.DataVisualization.Charting.Chart控件时，直接绘制1000万个点几乎不可能做到不卡顿，因为这远远超过了大多数系统在UI线程上处理的能力。因此，需要采取一些策略来优化这一过程。

1. 数据采样和虚拟化

• 数据采样：不是显示所有点，而是对数据进行采样，比如每100个点取一个平均值或采用其他采样方法，减少要绘制的点数。
• 虚拟化滚动：如果图表是可滚动的，可以只渲染当前视口内的数据点，而不在内存中加载所有数据。

2. 使用后台线程预处理数据

• 异步加载和处理：利用Task或后台线程来处理数据采样，确保数据处理不会阻塞UI线程。

3. 分段绘制

• 将数据分成小块，每次只绘制屏幕可见范围内的数据。

4. 优化Chart属性

• 减少图表元素：简化图表样式，如去除不必要的轴标签、网格线等。
• 提高性能设置：设置ChartArea.AntiAliasing为false，减少绘图时的平滑处理可以提高速度。
• 调整Series属性：对于大量数据，使用FastLine或Point系列可能比Line更合适，尽管这取决于具体需求。

示例代码（简化版）

下面的示例展示了如何使用后台线程进行数据采样并更新图表，但请注意，由于实际环境和需求差异，这只是一个基本框架，需要根据实际情况调整。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;
using System.Windows.Forms.DataVisualization.Charting;

namespace LargeDataChartDemo
{
    public partial class MainForm : Form
    {
        private readonly int _totalPoints = 10000000; // 假设的总点数
        private List<double[]> _dataPoints; // 原始数据
        private ChartArea _chartArea;
        private Series _series;

        public MainForm()
        {
            InitializeComponent();

            InitializeChart();
        }

        private void InitializeChart()
        {
            chart1.ChartAreas.Add("MainArea");
            _chartArea = chart1.ChartAreas["MainArea"];
            _chartArea.AntiAliasing = AntiAliasingStyles.None; // 关闭抗锯齿以提升性能
            _chartArea.AxisX.MajorGrid.Enabled = false; // 简化图表，关闭X轴网格线
            _chartArea.AxisY.MajorGrid.Enabled = false;

            _series = new Series();
            _series.ChartType = SeriesChartType.FastLine; // 快速线图适用于大量数据
            _series.Name = "Sampled Data";
            chart1.Series.Add(_series);

            // 模拟大数据加载
            _dataPoints = GenerateLargeDataSet();
            UpdateChartAsync(); // 异步更新图表
        }

        private List<double[]> GenerateLargeDataSet()
        {
            // 这里应该替换为实际的数据获取逻辑
            var data = new List<double[]>();
            for (int i = 0; i < _totalPoints / 4; i++)
            {
                data.Add(new double[] { i, i * 0.1, i * 0.2, i * 0.3 }); // 假设四列数据
            }
            return data;
        }

        private async void UpdateChartAsync()
        {
            await Task.Run(() =>
            {
                // 对数据进行采样，这里简单示例为每100个点取一个点
                var sampledData = SampleData(_dataPoints);

                Invoke((MethodInvoker)delegate
                {
                    _series.Points.Clear();
                    foreach (var point in sampledData)
                    {
                        _series.Points.AddXY(point[0], point[1]); // 假设我们只绘制前两列作为示例
                    }
                });
            });
        }

        private List<double[]> SampleData(List<double[]> data)
        {
            var sampledData = new List<double[]>();
            for (int i = 0; i < data.Count; i += 100) // 每100个点取一个
            {
                if (i + 100 < data.Count)
                    sampledData.Add(data[i]);
                else
                    sampledData.Add(data[data.Count - 1]); // 确保最后的数据也被考虑
            }
            return sampledData;
        }
    }
}

请注意，上述代码仅作为一个起点，实际应用中可能需要更复杂的逻辑来处理数据采样和视口滚动的动态更新。此外，根据硬件和Windows Forms应用程序的具体配置，性能表现可能会有所不同。