Как быстро нарисовать симплексный шум на холсте JavaFX?

Я использую реализацию OpenSimplexNoise Курта Спенсера, найденную здесь.

Я пытаюсь как можно быстрее нарисовать полученный шум на холсте JavaFX размером 512x52.

Примечание. В приведенном ниже коде для простоты не показано, что функции рисования принимают уровень масштабирования (значение элемента ползунка JavaFX). Функция рисования вызывается из прослушивателя изменений на этом ползунке.

Что я пробовал

GraphicsContext setFill() и fillRect()

Использование значения шума для установки заливки, а затем вызов fillRect() для прямоугольника 1x1 в соответствующем месте:

public void drawWithRect() {
    // width and height of the canvas
    int width = (int)getCanvas().getWidth();
    int height = (int)getCanvas().getHeight();

    // Get the graphics context of the canvas
    GraphicsContext gc = getCanvas().getGraphicsContext2D();

    for (int y = 0; y < height; y++) {
        for (int x = 0; x < width; x++) {
            double val = (noise((double)x/40, (double)y/40));
            gc.setFill(Color.color(val,val,val));
            gc.fillRect(x,y,1,1);
        }
    }
}

Результат: несмотря на то, что, по-видимому, это занимает примерно 40 мс, это серьезно отстает от моего компьютера: для отображения результатов требуется более 5 секунд за раз. Это было плохо. Я не уверен, что здесь происходит за кулисами, из-за чего программа не может отобразить все это...

Использование PixelWriter

Мое следующее улучшение произошло благодаря использованию PixelWriter:

public void drawWithPixelWriter() {
    // width and height of the canvas
    int width = (int)getCanvas().getWidth();
    int height = (int)getCanvas().getHeight();

    // Get the graphics context of the canvas
    GraphicsContext gc = getCanvas().getGraphicsContext2D();

    // Create the PixelWriter
    PixelWriter pixelWriter = gc.getPixelWriter();

    for (int y = 0; y < height; y++) {
        for (int x = 0; x < width; x++) {
            double val = (noise((double)x/40, (double)y/40));
            pixelWriter.setColor(x,y, Color.color(val,val,val));
        }
    }
}

Результат: в среднем 25 мс. Это намного лучше. Настоящей задержки нет, приложение кажется плавным и отзывчивым.

Запись с использованием PixelFormat

Мы используем PixelFormat.getByteRgbInstance(); и записываем значения нашего шума в большой массив байтов, который затем передается в pixelWriter вместе с PixelFormat.

public void drawWithPixelFormat() {
    // width and height of the canvas
    int width = (int)getCanvas().getWidth();
    int height = (int)getCanvas().getHeight();

    // array to hold rgb value for every pixel
    byte[] pixels = new byte[height * width * 3];

    // Get the graphics context of the canvas
    GraphicsContext gc = getCanvas().getGraphicsContext2D();

    // Create the PixelWriter
    PixelWriter pixelWriter = gc.getPixelWriter();

    // Define the PixelFormat
    PixelFormat<ByteBuffer> pixelFormat = PixelFormat.getByteRgbInstance();

    for (int y = 0; y < height; y++) {
        for (int x = 0; x < width; x++) {
            // Get the index
            int i = y * width * 3 + x * 3;
            //Get the noise value
            byte val = (byte)(noise((double)x/40, (double)y/40)*255);
            // set the rgb colors of the pixel;
            pixels[i] = val;
            pixels[i + 1] = val;
            pixels[i + 2] = val;
        }
    }
    // draw the noise
    pixelWriter.setPixels(0, 0, width, height, pixelFormat, pixels, 0, width * 3);
}

Результат: в среднем 16 мс на каждый розыгрыш. Это намного лучше и для 512х512 очень плавно. Gif см. здесь.

Но что, если я хочу создать карты большего размера? Для холста 1024x1024 время прорисовки составляет около 65 мс и заметно прерывисто. Что делать, если я хочу добавить количество октав или изменить цвет в зависимости от некоторых условий? Все это увеличивает время прорисовки, поэтому крайне важно максимально сократить его.

Есть предложения по улучшению?