Android画图方式
Android里面的画图分为 2D 3D 两种:
2D 是由 Skia 来实现的,也就是我们在框架图上看到的SGL,SGL也会调用部分的内容来实现简单的3D效果;
3D 部分是由 OpenGL|ES 实现的, OpenGL|ES Opengl 的嵌入式版本,
我们先了解一下Androidapk的几种画图方式,然后再来来看一看这一整套的图形体系是怎么建立的。

首先画图都是针对提供给应用程序的一块内存填充数据,没去研究过一个Activity是否就对应着底层的一个surface,
但是应该都是对这块surface内存进行操作。因此说穿了就是我们要么调用2D的API画图,要么调用3D的API画图,
然后将画下来的图保存在这个内存中,最后这个内存里面的内容会被Opengl渲染以后变为可以在屏幕上的像素信息。
一、 Apk应用主要关心的还是这些API的使用,在Androidapk里面画图有2种方式[2D]:
1、SimpleGraphicsinView
就是直接使用Android已经实现的一些画图操作,比如说images,shapes,colors,pre-definedanimation等等,
这些简单的画图操作实际上是由skia来提供的2D图形操作。
使用这些预定义好的操作,我们可以实现诸如贴一张背景图啊,画出简单地形状阿,实现一些简单的动画之类的操作。
这里的简单可以这么理解,就是我们在这里没有一笔一画地构造出一个图形出来,
我们只是把我们的Graphic资源放入View体系中,由系统来将这些Graphic画出来。
举个例子:我们现在在Activity里面绑定一个ImageView,我们可以设置这个ImageView的内容是我们的picture,
然后我们可以让这个picture整体颜色上来点蓝色调,然后我们还可以为这个ImageView加入一个预定义动画,
这样当系统要显示这个View的时候就会显示我们的picture,并且会有动画,并带有一个蓝色调,
我们并没有自己去定义画图操作,而是将这些内容放入View中,由系统来将这些内容画出来。
这种方式只能画静态或者极为简单的2D图画,对于实时性很强的动画,高品质的游戏都是没法实现的。
2、Canvas
首先我们要明白这个Canvas是一个2D的概念,是在Skia中定义的。也就是说在这个方式下还是说的画2D图形。
我们可以把这个Canvas理解成系统提供给我们的一块内存区域(但实际上它只是一套画图的API,真正的内存是下面的Bitmap),
而且它还提供了一整套对这个内存区域进行操作的方法,所有的这些操作都是画图API。
也就是说在这种方式下我们已经能一笔一划或者使用Graphic来画我们所需要的东西了,
要画什么要显示什么都由我们自己控制。
这种方式根据环境还分为两种:一种就是使用普通View的canvas画图,还有一种就是使用专门的SurfaceView的canvas来画图。
两种的主要是区别就是可以在SurfaceView中定义一个专门的线程来完成画图工作,应用程序不需要等待View的刷图,提高性能。
前面一种适合处理量比较小,帧率比较小的动画,比如说象棋游戏之类的;而后一种主要用在游戏,高品质动画方面的画图。
下面是这两种方式的典型sequence:
2.1、Viewcanvas
(1)定义一个自己的View:classyour_viewextendsView{};
(2)重载View的onDraw方法:protectedvoidonDraw(Canvascanvas){};
(3)在onDraw方法中定义你自己的画图操作;

也可以定义自己的Btimap,然后由她创建一个canvas:
Bitmapb=Bitmap.createBitmap(100,100,Bitmap.Config.ARGB_8888);
Canvasc=newCanvas(b);

这里canvas画的图是画到了Bitmapb上。如果我们要显示它的话,还需要在ViewonDraw(Canvascanvas)中,
用canvas把Bitmapb的画到手机上。
画Bitmap可以用Canvas的如下函数:
publicvoiddrawBitmap(Bitmapbitmap,Matrixmatrix,Paintpaint);
View invalidate() 这个函数被调用后,系统会在不久的将来重新调用 onDraw() 函数以便绘画View,
这个时间很短但并不是可预知的。如果在非UI线程中调用,请使用postInvalidate()
2.2、SurfaceViewCanvas
(1)定义一个自己的SurfaceView: class your_surfaceview extends SurfaceView implement sSurfaceHolder.Callback(){} ;
(2)实现SurfaceHolder.Callback的3个方法
surfaceCreated(); surfaceChanged(); surfaceDestroyed() ;
(3)定义自己的专注于画图的线程:classyour_threadextendsThread(){};
(4)重载线程的run()函数[一般在run中定义画图操作,在surfaceCreated中启动这个线程]
(5)画图的过程一般是这样的:

SurfaceHoldersurfaceHolder=getHolder(); //取得holder,这个holder主要是对surface操作的适配,用户不具备对surface操作的权限
surfaceHolder.addCallback(this); //注册实现好的callback Canvascanvas=surfaceHolder.lockCanvas(); //取得画图的Canvas
/*---------------------------------画图
**--------------------------------画图结束*/
surfaceHolder.unlockCanvasAndPost(); //提交并显示
至于SurfaceView的使用可 参考实例1
所有前面3种方式的画图的一些例子在SDK上都有,写得也比较清楚,我这里就不说了,这里写一下我调这些代码过程一些小经验,应该主要涉及的是Activity这方面,应该以后都用得到:
首先是关于Eclipse的:
(1)ctrl+shift+O可以自动添加需要的依赖包,这功能挺实用的觉得,还有alt+/是语法补全;
(2)代码中右键比较实用的功能有很多,我记得的是F3找类的声明,F4找类的继承关系;
(3)断点调试比较方便的,在Eclipse的右上交可以选择阅读代码的方式,还能经如debug模式,我现在用到的两个打log的方式:
Log.e("class","value:"+classname); //检测class是否为空指针
Log.e(this.getClass().getName(),"noticemessage");
然后是关于Activity的:
(1)首先尽量把UI的设计放在XML中实现,而不要放在代码中实现,这样方便设计,修改和移植;
(2)所有使用到的component都必须在manifest中声明,不然程序中找不到相应的conponet的时候会报错;
(3)一般每一个Activity都对应于一个类,和一个相应的布局文件xml;
(4)每一个Activity只有使用setContentView()绑定内容后才会显示,而且你才能从这个内容(比如xml中)获取到你需要的元素;
(5)res/drawable和res/raw中的元素的区别是drawable中的元素像素可能会被系统优化,而raw中的不会被优化;
(6)当多个Activity都从res/drawable中获得同一个元素,如果其中一个修改它的属性,所有其他的Activity中这个元素的相应属性都会改变;
(7)res/anim中保存的是动画相关的xml;

下面我们总结以下2D画图用到的包:
android.view//画图是在View中进行的
android.view.animation//定义了一些简单的动画效果TweenAnimation和Frame.Animation
android.graphics//定义了画图比较通用的API,比如canvas,paint,bitmap等
android.graphics.drawable//定义了相应的Drawable(可画的东西),比如说BitmapDrawable,PictureDrawable等
android.graphics.drawable.shapes//定义了一些shape

二、了解了2D,我们再来看看3D的画图方式。3D画图SDK上讲得很简单,只是提了一个通用的方式,就是继承一个View,
然后在这个View里面获得Opengl的句柄进行画图,道理应该来说是和2D一样的,差别就是一个是使用2D的API画图,
一个是使用3D的。不过因为3DopenGl|ES具有一套本身的运行机制,比如渲染的过程控制等,
因此Android为我们提供了一个专门的用在3D画图上的GLSurfaceView。
这个类被放在一个单独的包android.opengl里面,其中实现了其他View所不具备的操作:
(1)具有OpenGL|ES调用过程中的错误跟踪,检查工具,这样就方便了Opengl编程过程的debug;
(2)所有的画图是在一个专门的Surface上进行,这个Surface可以最后被组合到android的View体系中;
(3)它可以根据EGL的配置来选择自己的buffer类型,比如RGB565,depth=16(这里有点疑问,
SurfaceHolder的类型是SURFACE_TYPE_GPU,内存就是从EGL分配过来的?)
(4)所有画图的操作都通过render来提供,而且render对Opengl的调用是在一个单独的线程中
(5)Opengl的运行周期与Activity的生命周期可以协调

下面我们再看看利用GLSurface画3D图形的一个典型的Sequence
(1)选择你的EGL配置(就是你画图需要的buffer类型)[optional]:
setEGLConfigChooser(boolean)
setEGLConfigChooser(EGLConfigChooser)
setEGLConfigChooser(int,int,int,int,int,int)

(2)选择是否需要Debug信息[optional]:
setDebugFlags(int)
setGLWrapper(GLSurfaceView.GLWrapper).

(3)为GLSurfaceView注册一个画图的renderer:setRenderer(GLSurfaceView.Renderer)
(4)设置reandermode,可以为持续渲染或者根据命令来渲染,默认是continuousrendering[optional]:setRenderMode(int)
这里有一个要注意的地方就是必须将Opengl的运行和Activity的生命周期绑定在一起,
也就是说Activitypause的时候,opengl的渲染也必须pause。
另外GLSurfaceView还提供了一个非常实用的线程间交互的函数queueEvent(Runnable),
可以用在主线程和render线程之间的交互,下面就是SDK提供的范例:
class MyGLSurfaceView extends GLSurfaceView{
private MyRenderermMyRenderer;
publicvoid start(){
mMyRenderer=...;
setRenderer(mMyRenderer);
}
publicboolean onKeyDown(intkeyCode,KeyEventevent){
if (keyCode==KeyEvent.KEYCODE_DPAD_CENTER){
queueEvent(newRunnable(){
//Thismethodwillbecalledontherendering
//thread:

publicvoidrun(){
mMyRenderer.handleDpadCenter();
}});
return true;
}
returnsuper.onKeyDown(keyCode,event);
}
}
GLSurfaceView是Android提供的一个非常值得学习的类,它实际上是一个如何在View中添加画图线程的例子,
如何在中使用线程的例子,如何添加事件队列的例子,一个使用SurfaceView画图的经典Sequence,一个如何定义Debug信息的例子,
觉得把它看懂了可以学到很多知识,具体的源码在:/framworks/base/opengl/java/android/opengl/GLSurfaceView.java。
3D的内容基本到这里基本讲完了,剩下的主要是如何使用OpenglAPI的问题了,可以看看APIdemo中简单的立方体,
复杂的可以看看它那个魔方的实现。下面我们总结一下3D画图需要用到的包:
Android.opengl/ /主要定义了GLSurfaceView
javax.microedition.khronos.egl //java层的egl接口
javax.microedition.khronos.opengles //openglAPI
三、了解了2D和3D基本的画图方法,我们再回过头来看看整个Android对Opengl和Skia的调用层次关系
3.1、首先来看2D,2D是主要使用的图形引擎,毕竟3D受制于其过高的硬件要求在手机上使用还是比较少,
而且Skia也能部分实现类似于3D的效果,因此可以说SKia实现了Android平台上绝大多数的图形工作。
下面我们来看看从应用层到底层对skia的调用关系:
Android对skia的调用是一个比较经典的调用过程,应用程序的几个包是在SDK中提供的;
JNI放在框架的JNI目录下面的Graphic目录;skia是作为一个第三方组件放在external目录下面。我们可以稍微了解一下skia的结构:
这里主要涉及到的3个库:
libcorecg.so包含/skia/src/core的部分内容,比如其中的Region,Rect是在SurfaceFlinger里面计算可是区域的操作基本单位
libsgl.so包含/skia/src/core|effects|images|ports|utils的部分和全部内容,

这个实现了skia大部分的图形效果,以及图形格式的编解码
libskiagl.so包含/skia/src/gl里面的内容,主要用来调用opengl实现部分效果
另外我看到/skia/src中有两个目录animator和view没有写入makefile的编译路径中,
我觉得这两个目录是很重要的,不知道是现在Android还没使用到,还是用其他的方式加载进去的。
要想在底层使用skia的接口来画图需要全面了解skia的一整套机制,实际上skia开源到现在还没多久,
在网上能找到的资料是也是很粗浅的,如果将来真需要在这方面下功夫肯定是需要一定的工作量的。
3.2、Android对3D的调用曾经让我迷惑了一段时间,因为在framewoks/base/core/jni这个目录一直没找到跟opengl相关的内容,
后面去仔细看看opengl里面的内容才知道Android把opengl的本地实现,JNI,java接口都放在 /frameworks/base/opengl下面了,
而且它内部还带了一个工具可以生成JNI代码。
我们来看看opengl的目录结构:
/include包含egl和gles所有的头文件
/java/android/opengl这个目录包含的就是我们3D画图要使用到的GLSurfaceView
/java/com/google/android/gles_jni这个目录包含一些自动生成的文件
/java/javax/microedition/khronos/egl这就是应用层使用到的egl接口
/java/javax/microedition/khronos/opengl这就是应用层使用到的opengl接口
/libagl这个就是opengl主要的实现了
/libs这里面包含两个库的实现,一个是libegl.so还有一个是libGL|ES_CM.so
/tools在我的理解这就是一个jni的生成工具
Opengl编程谁都知道是一个大工程,我觉得现在对3D的需求应该是很低的,很多效果我们使用skia也可以实现。
所以我觉得将来的重点应该还是放在skia上面。
实例1
SurfaceView的使用
packagecom.gameloft.SurfaceView;
importandroid.content.Context;
importandroid.graphics.Canvas;
importandroid.graphics.Color;
importandroid.graphics.Paint;
importandroid.graphics.RectF;
importandroid.view.SurfaceHolder;
importandroid.view.SurfaceView;
publicclass MainView extends SurfaceView implements SurfaceHolder.Callback , Runnable {
SurfaceHolderholder;
publicMainView(Contextcontext)
{
super(context);
holder=this.getHolder(); //获取holder
holder.addCallback(this);
surfaceHolder.setFormat(PixelFormat.OPAQUE);
//surfaceHolder.setFormat(PixelFormat.RGB_565);
//surfaceHolder.setFormat(PixelFormat.RGBA_8888);
}
booleanblRun=true;
@Override
publicvoid run(){
while (blRun)
{
Canvascanvas=holder.lockCanvas();/ /获取画布
Paintpaint=newPaint();
paint.setColor(Color.BLUE);
canvas.drawRect(newRectF(40,60,80,80),paint);
canvas.drawLine(0,0,320,480,paint);
holder.unlockCanvasAndPost(canvas) ;//解锁画布,提交画好的图像
System.out.println("run");
}

}
@Override
publicvoidsurfaceChanged(SurfaceHolderholder,intformat,intwidth,
intheight){

}
@Override
publicvoidsurfaceCreated(SurfaceHolderholder){
newThread(this).start();
}
@Override
publicvoidsurfaceDestroyed(SurfaceHolderholder){
blRun=false;
}
}
注意:surfaceHolder默认的格式 PixelFormat.OPAQUE
时间上的效率 PixelFormat.OPAQUE最高, PixelFormat.RGB_565略低点,
PixelFormat.RGBA_8888则要低很多。
在ALG的demo中:
surfaceHolder的格式为PixelFormat.OPAQUE,FPS稳定在帧数38左右。
surfaceHolder的格式为PixelFormat.RGB_565,FPS稳定在帧数37左右。
surfaceHolder的格式为PixelFormat.RGBA_8888,FPS稳定在帧数19左右。
RGBA_8888也太慢了吧

更多相关文章

  1. 08 Android 使用Thread操作UI
  2. android中自定义控件的属性
  3. 傻瓜式建立数据库,高效数据库操作代码的编写--android
  4. Android 仿 iphone 自定义滚动选择器
  5. Android NDK开发——操作JNI函数以及复杂对象的传递
  6. Android高手进阶教程(四)之 ----Android 中自定义属性(attr.xml,

随机推荐

  1. Android4.0 Design之UI设计易犯的错误2
  2. Android上的Native以及JNI开发(1)
  3. Android(安卓)开发平台之我见 Android(安
  4. Android中View的坐标常用方法
  5. 02.Android应用程序组成
  6. Android编程实现连接Wifi(运用Wifi 相关
  7. 5. Android(安卓)内存管理
  8. 一个使用FFmpeg库读取3gp视频的例子-Andr
  9. Android(安卓)使用网页开发软件界面
  10. Mac下Android(安卓)studio关联svn以及取