perf(P4): Nur bei echter Änderung neu zeichnen (1.9.2)

Die erweiterte Messung war eindeutig: "1 Bereich, 100 % der Fläche" - LVGL
zeichnete bei jeder Zustandsmeldung den kompletten Bildschirm neu, also
einmal pro Sekunde 240-300 ms lang. Kein Rendering-Tempoproblem, sondern
massiv zu viel Invalidierung.

lv_label_set_text invalidiert den Label-Bereich unbedingt, auch bei
identischem Text; lv_obj_set_style_text_color ebenso. Auf dem Dashboard
wurden pro Sekunde Werte quer über den Bildschirm gesetzt (Uhr oben,
Temperaturen Mitte, Bezugswerte unten) - LVGL joint die Bereiche, und die
Bounding-Box ist die ganze Fläche.

- Neue Helfer label_fmt_if_changed() und label_color_if_changed() neben dem
  vorhandenen label_set_if_changed().
- Alle 13 zyklischen Textzuweisungen und alle 10 Farbzuweisungen in
  ui_update darauf umgestellt.

Da sich Temperaturen selten um ein Zehntelgrad ändern und Sollwerte
praktisch nie, entfallen die meisten Neuzeichnungen ganz.

Beide Panel-Varianten mit arduino-cli gegengebaut.

Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com>

P4_Display_Firmware/Changelog.txt

@@ -1,3 +1,178 @@
+Version 1.9.2:
+- Ursache der Trägheit endlich gefunden. Die erweiterte Messung zeigte: „1 Bereich, 100 %
+  der Fläche" - LVGL zeichnete bei jeder Zustandsmeldung den kompletten Bildschirm neu, also
+  einmal pro Sekunde 240 bis 300 Millisekunden lang. Es war also kein Tempoproblem beim
+  Zeichnen, sondern es wurde viel zu viel als „muss neu gezeichnet werden" gemeldet.
+- Grund: LVGL macht den Bereich einer Beschriftung ungültig, sobald ihr Text gesetzt wird -
+  auch dann, wenn er sich gar nicht geändert hat. Dasselbe gilt für Farbwechsel. Auf dem
+  Dashboard wurden im Sekundentakt Werte quer über den ganzen Bildschirm gesetzt: Uhrzeit
+  oben, Temperaturen in der Mitte, Bezugswerte unten. LVGL fasst benachbarte ungültige
+  Bereiche zu einem zusammen - und der umfasste dann die gesamte Fläche.
+- Alle regelmäßig gesetzten Werte werden jetzt vorher verglichen und nur bei echter Änderung
+  neu geschrieben; für Farben gilt dasselbe. Da sich Temperaturen selten um ein Zehntelgrad
+  ändern und der Sollwert praktisch nie, entfallen die meisten dieser Neuzeichnungen.
+- Das betrifft alle Bildschirmgrößen; auf den JC-Panels war es nur nie störend, weil dort ein
+  Bildaufbau ein Bruchteil davon kostet.
+
+Version 1.9.1:
+- Das direkte Zeichnen in den Bildspeicher aus 1.9.0 ist zurückgenommen: Es hat die
+  Bildaufbauzeit nicht verkürzt (weiterhin 240 bis 300 ms) und stattdessen Bildfehler
+  erzeugt, weil in denselben Speicher gezeichnet wird, aus dem gerade angezeigt wird.
+  Damit ist auch klar, dass der Flaschenhals nicht im Kopieren liegt, sondern im Zeichnen
+  selbst. Der Schalter WS7_DIRECT_FB bleibt samt Begründung erhalten.
+- Die Messung sagt jetzt zusätzlich, WIE VIEL neu gezeichnet wurde: Anzahl der Bereiche und
+  ihr Anteil an der Gesamtfläche. Erst damit lässt sich unterscheiden, ob LVGL nur kleine
+  Bereiche anfasst - dann ist das Zeichnen an sich zu langsam - oder ob jedes Mal der ganze
+  Bildschirm neu entsteht, weil ihn etwas unnötig ungültig macht. Das sind zwei völlig
+  verschiedene Ursachen mit verschiedenen Gegenmitteln.
+
+Version 1.9.0:
+- Die Messung aus 1.8.8 hat die Ursache der Trägheit gefunden: Jeder Bildaufbau kostete
+  240 bis 300 Millisekunden - dauerhaft, auch im Leerlauf. Fünf Sekunden für den
+  Aufweckdialog waren also rund zwanzig solcher Durchgänge.
+- Grund war, dass zweimal durch den Bildspeicher gearbeitet wurde: LVGL zeichnete in einen
+  eigenen Puffer, und dessen Inhalt wurde anschließend vollständig in den Bildspeicher
+  kopiert. Bei 1280x720 in 24 Bit sind das zwei Durchgänge durch je 2,7 MB.
+- LVGL zeichnet jetzt direkt in den Bildspeicher. Der Treiber lässt das Kopieren dann weg,
+  und LVGL zeichnet nur noch die geänderten Bereiche statt jedes Mal die ganze Fläche.
+  Schalter WS7_DIRECT_FB in pins_config.h.
+- Die Anzeigen von Shot-Timer und Waage bleiben während eines Bezugs in der normalen
+  Schrift; der fette Wechsel ist entfernt. Der Bereich bekommt weiterhin mehr Platz.
+- Neu: Die Größe der Standby-Uhr lässt sich einstellen (Klein, Mittel, Groß - 120, 180 oder
+  240 Pixel), zu finden auf der Info-Seite unter Darstellung. Anders als die allgemeine
+  Schriftgröße wirkt sie sofort, weil sie an einem einzigen Textfeld hängt.
+- Die Knöpfe des Aufweckdialogs berücksichtigen jetzt ebenfalls die eingestellte
+  Schriftgröße und wachsen mit.
+
+Version 1.8.8:
+- Der Aufweckdialog berücksichtigt jetzt die eingestellte Schriftgröße vollständig: Die
+  Knöpfe bekommen dieselbe Schrift wie der Text und wachsen mit (150 / 210 / 280 Pixel).
+  Bisher erbten sie die kleine Grundschrift und behielten eine feste Breite - neben dem
+  größeren Text wirkten sie dadurch verloren.
+- Die große Standby-Uhr bleibt bewusst bei ihrer festen Größe: Sie ist bereits auf die
+  Bildschirmhöhe abgestimmt, eine Umschaltung würde sie nur schlechter passend machen.
+- Neu: eine Zeitmessung für langsame Bildaufbauten. Überschreitet ein Zeichenzyklus
+  200 Millisekunden, meldet die serielle Konsole seine Dauer. Damit lässt sich feststellen,
+  welcher Vorgang tatsächlich Zeit kostet - die bisherigen Erklärungen für die Verzögerung
+  beim Aufweckdialog haben sich als falsch erwiesen, und weiteres Raten hilft nicht.
+  Im Normalbetrieb bleibt die Ausgabe still.
+
+Version 1.8.7:
+- Vom Fingertipp auf die Standby-Uhr bis zum Aufweckdialog vergingen rund fünf Sekunden mit
+  schwarzem Bildschirm. Ursache war der halbdurchsichtige Vorhang, den der Dialog über den
+  ganzen Bildschirm legt: Dafür muss LVGL einen Vollbild-Zwischenpuffer anlegen und die
+  gesamte Fläche mischen - bei 1280x720 in 24 Bit die teuerste Operation überhaupt.
+- Der Vorhang ist auf dem Waveshare-Panel jetzt deckend. Verloren geht dabei nichts: Im
+  Standby liegt dahinter ohnehin nur Schwarz.
+- Aus demselben Grund ist auch der Vorhang des Menüs deckend, in einem dunklen Ton. Auf
+  dunklem Grund sieht das praktisch genauso aus wie halbdurchsichtig, spart aber dieselbe
+  Mischarbeit. Die JC-Panels behalten in beiden Fällen die Transparenz.
+- Der Aufweckdialog wird mit größerer Schrift auch breiter (420 / 640 / 900 Pixel), damit
+  der Text nicht an unglücklichen Stellen umbricht.
+
+Version 1.8.6:
+- Die Uhrzeit verschwindet nicht mehr, wenn die Hauptplatine ihre Zeit gerade neu abgleicht.
+  Der P4 merkt sich die zuletzt empfangene Uhrzeit und zählt zwischen den Meldungen selbst
+  weiter; sobald die Hauptplatine wieder eine Zeit schickt, gilt deren Wert.
+- Der P4 stellt dabei nichts richtig und ersetzt keine Zeitquelle - er überbrückt nur die
+  Lücke. Hat er noch nie eine Uhrzeit bekommen, bleibt die Anzeige wie bisher leer.
+- Gilt für die Uhr in der Kopfleiste und für die große Standby-Uhr.
+
+Version 1.8.5:
+- Die Verzögerung von rund zwei Sekunden rund um den Standby ist behoben. Sie lag nicht an
+  der Helligkeitsumschaltung, sondern daran, dass die Standby-Uhr bei JEDER Zustandsmeldung
+  der Hauptplatine nach vorn geholt wurde. Das ordnet die Ebenen neu und lässt LVGL den
+  gesamten Bildschirm neu zeichnen - einmal pro Sekunde, jedes Mal 1280x720 in 24 Bit.
+  Dadurch hing die Oberfläche dauerhaft ein bis zwei Sekunden hinterher. Nach vorn geholt
+  wird die Uhr jetzt beim Einblenden, danach bleibt sie dort.
+- Der Aufweckdialog schließt sich nach 30 Sekunden ohne Auswahl von selbst und wird wie
+  „Abbrechen" gewertet. Vorher blieb das Display hell stehen - der Dialog schaltet auf
+  normale Helligkeit, und ein versehentlicher Tipp auf die Uhr hätte die Maschine die ganze
+  Nacht leuchten lassen.
+- Die Verlaufskurve hat keinen eigenen Hintergrund mehr; sie liegt jetzt direkt auf der
+  Karte. Die abgesetzte Fläche war nur nötig, solange die Kurve vor dem ersten Messwert
+  leer blieb - seit sie beim aktuellen Wert startet, ist immer eine Linie da.
+- Auf der Statistikseite erschien ein leeres Rechteck, wenn ohne Waage bezogen wurde. Dort
+  stand ein typografischer Gedankenstrich, den der Zeichensatz der Schrift nicht enthält.
+  Jetzt ein einfacher Bindestrich.
+
+Version 1.8.4:
+- Standby-Uhr und Aufweckdialog erscheinen jetzt sofort statt mit spürbarer Verzögerung.
+  Ursache waren die weichen Ein- und Ausblendungen: Eine Deckkraft-Animation ist bei einem
+  Bildspeicher in RGB888 das Teuerste, was die Oberfläche tun kann, weil für jedes Einzelbild
+  die gesamte Fläche unter der Ebene neu gezeichnet und mit ihr gemischt werden muss. Auf
+  1280x720 dauerte eine solche Blende deutlich länger als die 450 ms, die vorgesehen waren.
+  Auf dem Waveshare-Panel laufen die Übergänge deshalb ohne Animation; die JC-Panels
+  behalten sie.
+- Beim Wechsel der Schriftgröße blitzte kurz ein blaues Bild auf. Das kommt nicht von der
+  Firmware: Das Panel zeigt von sich aus Blau, sobald kein Videosignal anliegt - und beim
+  nötigen Neustart reißt das Signal kurz ab. Die Beleuchtung wird jetzt vorher abgeschaltet;
+  dunkel ist unauffälliger als blau.
+- Neue Einstellung unter Darstellung: „Temperaturzahl in der Zustandsfarbe". Aus bleibt die
+  Zahl weiß, die Zustandsfarbe steckt dann allein im Balken darunter - ruhiger, und die Zahl
+  bleibt eine Zahl. Ein bedeutet, sie färbt sich mit, wie bisher. Vorgabe ist aus.
+  Warnungen bleiben in jedem Fall rot; das ist keine Gestaltung, sondern eine Meldung.
+
+Version 1.8.3:
+- Fehlerbehebung: Bei allen Darstellungen stand hinter der Temperatur ein leeres Rechteck
+  statt des C. Die beiden großen Schriften waren auf Ziffern, Komma, Punkt, Minus und
+  Gradzeichen beschränkt - das C fehlte darin schlicht. Es ist jetzt enthalten, ebenso g
+  und s für die Gewichts- und Zeitanzeige während eines Bezugs.
+- Fehlerbehebung: Bei der Darstellung „Verlauf" war keine Kurve zu sehen. Ein frisch
+  angelegtes Diagramm enthält lauter „kein Wert"-Punkte und zeichnet deshalb nichts; ohne
+  Hintergrund war der Bereich vollständig unsichtbar, bis nach einer Minute genug Messwerte
+  zusammengekommen wären. Die Kurve startet jetzt beim aktuellen Messwert, und ihre Fläche
+  ist leicht abgesetzt.
+- Die großen Zahlen des Dashboards stehen jetzt im fetten Schnitt und etwas enger, wie im
+  Entwurf. Erzeugt aus der variablen Maven-Pro-Datei mit Gewicht 700 - dieselbe Schriftart
+  wie bisher, nur kräftiger. Die übrige Oberfläche bleibt unverändert.
+
+Version 1.8.2:
+- Die Liste der letzten Bezüge auf der Statistikseite ist jetzt eine Tabelle mit festen
+  Spalten: Zeitpunkt, Dauer, Gewicht und gegebenenfalls die Kennzeichnung „kalt".
+- Vorher war es ein einziges mehrzeiliges Textfeld, in dem die Werte durch Leerzeichen
+  getrennt aneinandergereiht standen. Weil Zahlen unterschiedlich breit sind, stand nichts
+  untereinander - zwei Bezüge ließen sich nicht vergleichen, ohne jede Zeile einzeln zu
+  lesen. Genau das sah unruhig aus.
+- Ziffern haben jetzt gleiche Breite, jede zweite Zeile ist leicht abgesetzt, und eine
+  Kopfzeile benennt die Spalten. Wurde ohne Waage bezogen, bleibt die Gewichtsspalte leer,
+  statt eine Null vorzutäuschen.
+- Die Zeilen werden einmal angelegt und danach nur gefüllt oder ausgeblendet, statt bei
+  jeder Aktualisierung neu zu entstehen.
+
+Version 1.8.1:
+- Die Bezugsanzeige ist da, und zwar für alle vier Darstellungen gemeinsam: Sobald ein
+  Bezug oder Dampfbezug läuft, schrumpft der Temperaturbereich und die untere Zeile wächst.
+  Shot-Timer und Gewicht werden dabei auf 96 Pixel vergrößert - während eines Bezugs zählen
+  Zeit und Gewicht, die Kesseltemperaturen sind dann Nebensache.
+- Es gibt keine zweite Ansicht: Die Seite verschiebt nur das Gewicht zwischen ihren beiden
+  Bereichen. Damit bleibt alles an seinem Platz, und es gibt nichts doppelt zu pflegen.
+- Der Wechsel hält nach dem Bezug noch vier Sekunden an. Ohne dieses Nachhalten würde die
+  Seite bei jeder kurzen Unterbrechung hin- und herspringen - das wäre unruhiger als gar
+  kein Wechsel.
+
+Version 1.8.0:
+- Das Dashboard hat vier neue Darstellungen, die die bisherigen fünf ersetzen. Sie sind
+  keine Varianten desselben Bildes, sondern vier Antworten auf die Frage, was die große
+  Fläche des 7-Zöllers leisten soll:
+  * Gewichtet - Wasser bekommt zwei Drittel der Fläche, Dampf ein Drittel. Beim Espresso
+    zählt die Wassertemperatur; die Asymmetrie ist die Aussage.
+  * Verlauf - unter jeder Temperatur eine flache Kurve der letzten Minute. Die eigentliche
+    Frage an eine PID-Regelung ist nicht „wie warm", sondern „hält sie" - und das kann eine
+    Zahl grundsätzlich nicht zeigen. Der Ausschnitt hängt am Sollwert, damit die Abweichung
+    sichtbar wird statt in der Skala unterzugehen.
+  * Flächen - keine Kartenkanten, zwei Felder mit einem Hauch Helligkeitsunterschied.
+  * Band - ein farbiges Band über die volle Breite sagt den Zustand, bevor eine Zahl
+    gelesen wird: bereit, heizt, Bezug, Cold Extraction oder Standby. Neue Vorgabe.
+- Dafür gibt es zwei neue Schriftgrade (96 und 140 Pixel). Sie enthalten nur Ziffern,
+  Komma, Punkt, Minus und Gradzeichen - mit vollem Zeichensatz wären sie um ein Vielfaches
+  größer, ohne etwas beizutragen. Die größte Textschrift hatte bisher 48 Pixel, was für die
+  großen Zahlen nicht reichte.
+- Ältere Stände haben in den Einstellungen noch die Nummer einer der früheren Darstellungen
+  gespeichert; liegt sie außerhalb, fällt sie auf die Vorgabe zurück.
+- Der Aufbau der Bezugsanzeige - untere Zeile wechselt während eines Bezugs auf große
+  Timer- und Gewichtsanzeige - folgt als nächster Schritt.
+
 Version 1.7.3:
 - Die Schriftgröße steht jetzt auf der Info-Seite im Abschnitt „Darstellung", zusammen mit
   der Wahl der Temperaturanzeige und dem Live-Bezugsschirm. Dort gehört sie hin: Es ist

P4_Display_Firmware/lv_conf.h

@@ -567,6 +567,10 @@
                                 LV_FONT_DECLARE(lv_font_maven_pro_28) \
                                 LV_FONT_DECLARE(lv_font_maven_pro_40) \
                                 LV_FONT_DECLARE(lv_font_maven_pro_48) \
+                                LV_FONT_DECLARE(lv_font_maven_pro_bold_96) \
+                                LV_FONT_DECLARE(lv_font_maven_pro_bold_140) \
+                                LV_FONT_DECLARE(lv_font_clock_120) \
+                                LV_FONT_DECLARE(lv_font_clock_180) \
                                 LV_FONT_DECLARE(lv_font_clock_240)
 
 /*Always set a default font*/

P4_Display_Firmware/lvgl_port_v9.c

@@ -496,6 +496,32 @@ static lv_display_t  *display_init(esp_lcd_panel_handle_t panel_handle)
     // buf1 = heap_caps_malloc(buffer_size * sizeof(lv_color_t), MALLOC_CAP_DMA);
     assert(buf1);
     ESP_LOGI(TAG, "LVGL buffer size: %dKB", buffer_size * sizeof(lv_color_t) / 1024);
+
+#if WS7_DIRECT_FB
+    // PROJEKTAENDERUNG: LVGL zeichnet direkt in den Bildspeicher.
+    //
+    // Der Hersteller-Port legt einen eigenen Zeichenpuffer an; der fertige Inhalt wird
+    // danach in den Bildspeicher kopiert. Bei 1280x720 in 24 Bit sind das zwei Durchgaenge
+    // durch je 2,7 MB PSRAM - gemessen rund 250 bis 300 ms pro Bild, und das dauerhaft.
+    // Genau deshalb hing die Oberflaeche eine gute Viertelsekunde hinterher, und Vorgaenge
+    // mit mehreren Bildern brauchten Sekunden.
+    //
+    // Ist der Zeichenpuffer derselbe Speicher wie der Bildspeicher, laesst der
+    // esp_lcd-Treiber das Kopieren weg und schreibt nur den Prozessor-Cache zurueck. Dazu
+    // kommt LV_DISPLAY_RENDER_MODE_DIRECT: LVGL zeichnet dann nur die geaenderten Bereiche
+    // neu, statt jedes Mal die ganze Flaeche.
+    //
+    // Preis: Gezeichnet wird in den Speicher, der gerade angezeigt wird - bei schnellen
+    // Wechseln kann kurz eine Kante durchs Bild laufen. Mit nur einem Bildspeicher (den das
+    // Panel verlangt, siehe WS7_SINGLE_FB) ist das ohnehin nicht zu vermeiden.
+    void* fb0 = NULL;
+    if (esp_lcd_dpi_panel_get_frame_buffer(panel_handle, 1, &fb0) == ESP_OK && fb0) {
+        buf1 = fb0;
+        buffer_size = LVGL_PORT_H_RES * LVGL_PORT_V_RES;
+        ESP_LOGI(TAG, "LVGL zeichnet direkt in den Bildspeicher (%dKB)",
+                 (int)(buffer_size * sizeof(lv_color_t) / 1024));
+    }
+#endif
 #endif /* LVGL_PORT_AVOID_TEAR_ENABLE */
 
     ESP_LOGD(TAG, "Register display driver to LVGL");
@@ -511,7 +537,7 @@ static lv_display_t  *display_init(esp_lcd_panel_handle_t panel_handle)
         display, buf1, buf2, buffer_size * sizeof(lv_color_t),
 #if LVGL_PORT_FULL_REFRESH
         LV_DISPLAY_RENDER_MODE_FULL
-#elif LVGL_PORT_DIRECT_MODE
+#elif LVGL_PORT_DIRECT_MODE || WS7_DIRECT_FB
         LV_DISPLAY_RENDER_MODE_DIRECT
 #else
         LV_DISPLAY_RENDER_MODE_PARTIAL

P4_Display_Firmware/pins_config.h

@@ -39,6 +39,12 @@
 // nicht - siehe die ausfuehrliche Begruendung weiter unten beim Avoid-Tear-Schalter.
 // Auf 0 nur, wenn das Startverhalten erneut untersucht wird.
 #define WS7_SINGLE_FB          1
+// LVGL zeichnet direkt in den Bildspeicher statt in einen eigenen Puffer, dessen Inhalt
+// danach kopiert wird. GEPRUEFT: bringt an diesem Panel nichts (die Bildaufbauzeit blieb bei
+// 240-300 ms) und erzeugt Bildfehler, weil in denselben Speicher gezeichnet wird, aus dem
+// gerade angezeigt wird. Der Flaschenhals liegt also nicht im Kopieren, sondern im Zeichnen
+// selbst. Bleibt als Schalter erhalten, damit der Versuch nicht erneut gemacht wird.
+#define WS7_DIRECT_FB          0
 #define WS7_PARALLEL_RENDER    1
 
 #define EXAMPLE_LVGL_PORT_TASK_MAX_DELAY_MS 500  //range 2 to 2000