如何在WPF绘制大量波形的叠加图?

场景是这样的：

• 波形有采样率，实际是要按照采样点绘制，而不是线条；
• 每条波形大概有500个左右的采样点，要绘制上万条；
• 绘制出的点可能会重叠，根据重叠度不同会有不同颜色；
• 可实现缩放；

我是使用 Bitmap.SetPixel 进行绘制的，但在绘制过程中，遇到一些问题，希望有人指点一下：

• 效率问题；上百万个甚至千万点绘制效率很低，要等待很久，并且每次进行缩放，都要重新计算点的位置，重新进行绘制；
• 失真问题；为了避免重新绘制，我通过更改 BitmapImage 的 DecodePixelWidth 和 DecodePixelHeight 实现缩放会导致失真；此外也试过通过 Graphics.DrawImage 用不同的高度和宽度重新对 Bitmap 进行绘制同样也会导致失真；
• 缩放问题；实际上最后要实现的效果是，即便缩放后，每个采样点绘制出来仍只占用一个像素点，不会随着缩放倍率而改变，上面提到的失真问题大概也是这个原因导致的，图片缩放时是不是插值了（对于这个我也不是很清楚，图像学不是很懂）；

有什么方法能够解决这些问题呢，或者有更好的绘制方法？

参考GPT和自己的思路：感谢您的提问。针对您的问题，以下是我的答复：

1. 效率问题：使用 Bitmap.SetPixel 进行绘制的确很慢，特别是在处理大量数据时。您可以尝试使用双缓冲技术，即先在内存中绘制图像，然后再将整幅图像一次性地绘制到屏幕上，这样可以大大提高绘制效率。此外，您也可以考虑使用GPU加速的技术，如使用OpenCL、CUDA等库来进行加速。

2. 失真问题：如果您使用了缩放技术，那么失真是难以避免的。您可以尝试使用更高分辨率的图片，来在缩放时尽可能减少失真的现象。同时，您也可以探索其他的绘图技术，如使用矢量图像来绘制，或者使用OpenGL等库来进行绘制，以减少失真现象。

3. 缩放问题：如果您希望采样点在缩放后仍只占用一个像素点，那么这就需要在缩放时进行插值。插值的目的是为了在缩放时尽可能地保留图像细节，从而减少失真的现象。常见的插值方法有最邻近插值法、双线性插值法、双三次插值法等。您可以尝试使用不同的插值方法来获取最优的效果。