tiny-skia

tiny-skia是一个用Rust移植的微型Skia子集。

其目标是为Rust生态系统提供一个绝对最小的、仅限CPU的2D渲染库，重点关注渲染质量、速度和二进制大小。

虽然tiny-skia确实很小，但它支持所有常见的2D操作，如：用纯色、渐变或图案填充和描边形状；描边虚线；裁剪；图像混合；PNG加载/保存。主要缺失的功能是文本渲染（参见#1）。

**注意：**这不是Skia的替代品，也永远不会是。它更像是一个研究项目。

MSRV：稳定版

动机

这个库背后的主要动机是拥有一个小型的、高质量的2D渲染库，可以被resvg使用。而选择相当有限。基本上你必须在cairo、Qt和Skia之间选择。它们都相对臃肿，难以编译和分发。更不用说它们都不是用Rust编写的。

但如果我们忽略这些问题，只关注质量和速度，Skia无疑是最好的。 然而，Skia的主要问题是它太大了。真的很大。 它支持CPU和GPU渲染，多种输入和输出格式（包括SVG和PDF），各种滤镜、色彩空间、色彩类型和文本渲染。 它由370 KLOC组成，不包括依赖项（包括依赖项约7 MLOC），需要大约4-8 GiB的磁盘空间才能从源代码构建。 最终的二进制文件大小为3-8 MiB，取决于启用的功能。 更不用说它需要clang而不支持其他编译器，并使用一个晦涩的构建系统（gn），直到最近还在使用Python2。

tiny-skia试图做到小巧、简单和易于构建。 目前，它有大约14 KLOC，在现代CPU上编译时间不到5秒，并且只会为你的二进制文件增加约200KiB。

性能

目前，tiny-skia在x86-64上比Skia慢20-100%，在ARM上慢约100-300%。 在许多情况下，这仍然比cairo和raqote快。 查看这里的基准测试结果。

Skia CPU渲染的核心是SkRasterPipeline。 这是一段极其优化的代码。 但要稍微挑剔一下，它并不是真正的C++代码。它依赖于clang的非标准向量扩展，这意味着它只能用clang工作。 你实际上可以用gcc/msvc构建它，但它会简单地忽略所有优化，变得慢15-30倍！这使得它几乎毫无用处。

还要注意，Skia和tiny-skia都不支持动态CPU检测，所以通过启用更新的指令，你会使结果二进制文件不可移植。

本质上，你默认会在x86目标上获得不错的性能。 但如果你想要更好的性能，你应该使用RUSTFLAGS="-Ctarget-cpu=haswell"环境变量编译你的应用程序，以启用AVX指令。

我们也支持ARM AArch64 NEON，无需传递任何额外的标志。

你可以在benches/README.md中找到更多信息。

渲染质量

除非有bug，否则tiny-skia必须产生与Skia完全相同的结果。

安全性

虽然快速搜索会显示大量的unsafe，但该库实际上是完全安全的。 所有像素访问都经过边界检查。所有与内存相关的操作都是安全的。

我们必须使用unsafe来调用SIMD内部函数，这是完全安全的， 但Rust的std仍将它们标记为unsafe，因为它们可能在目标CPU上缺失。 我们确实会检查这一点。

我们还必须将一些类型（用于将[u32; 1]转换为[u8; 4]，反之亦然）标记为 bytemuck::Pod， 这是一个unsafe特性，但仍然是完全安全的。

超出范围

Skia是一个庞大的库，我们只支持其中的一小部分。 更重要的是，我们根本不打算支持许多功能。

• GPU渲染。
• 文本渲染（也许有朝一日）。
• PDF生成。
• 非RGBA8888图像。
• 非PNG图像格式。
• 高级贝塞尔路径操作。
• 圆锥路径段。
• 路径效果（除了虚线）。
• 任何类型的资源缓存。
• ICC配置文件。

显著变化

尽管是一个移植，我们在支持的子集中仍然有很多变化。

• 没有全局alpha。<br/> 与Skia不同，只有Pattern允许有不透明度。 在所有其他情况下，你应该手动调整颜色的不透明度。
• 不支持双线性 + mipmap缩小。
• tiny-skia只使用简单的alpha遮罩进行裁剪，而Skia有一个非常复杂但更快的算法。

关于移植的说明

tiny-skia应该被视为一个内部使用Skia算法的Rust 2D渲染库。 我们有完全不同的公共API。内部结构也极度简化。 但所有核心逻辑和数学都借鉴自Skia。因此得名。

至于移植过程本身，Skia大量使用goto、继承、虚方法、链表、常量泛型和模板特化，而这些特性在Rust中都不可用。 还有很多指针魔法、隐式变异和缓存。 因此，我们不得不妥协，甚至从头重写一些部分。

替代方案

目前，唯一的纯Rust替代方案是raqote。

• 它不支持高质量抗锯齿（特别是细线描边）。
• 它非常慢（参见基准测试）。
• 存在一些渲染问题（如渐变透明度）。
• Raqote有非常基础的文本渲染支持，而tiny-skia则完全没有。

许可证

与Skia使用的相同：新BSD许可证