Android图形-架构2

2023-11-16

引言

Android图形架构主要涉及些什么呢？
1）Android 系统级图形架构的基本元素？
2）应用框架和多媒体系统如何使用这些元素？
3）图形数据的缓冲区是如何在系统中移动的？
4) Surface 和 EGLSurface 的交互方式?
5) SurfaceView 和 TextureView 的区别？
6）合成和显示机制是怎样的？
7）合成器提供数据的更高级别的机制？

组件概述

底层组件：

BufferQueue 和 Gralloc：
   1）Bufferqueue 连接图像流的生产者和消费者
   2）通过HAL层接口实现gralloc内存分配器用于执行缓冲区分配任务

SurfaceFlinger、Hardware Composer、Vertual Displays：
   1）SurfaceFlinger接受来自多个源的数据缓冲区，然后将它们进行合成
   2）HWC 使用硬件合成缓冲区
   3）虚拟显示屏使合成输出可在系统内部使用（录屏或者通过网络发送屏幕）
Surface、Canvas、SurfaceHolder：
   1）Surface可生成一个缓冲区队列，通常是给Surfaceflinger使用的。可以渲染到Surface上，最终传给消费者缓冲区
   2）Canvas API提供一种软件实现方法（支持硬件加速）直接在Surface上绘图。是OpneGLES方式绘图的底层替代方案。
   3）SurfaceHolder的API可以用于获取和设置Surface的参数（大小和格式）
EGLSurface、OpenGLES：
   1）OpenGL ES（GLES）旨在与EGL结合使用的图形渲染API，
   2）EGL是一个通过操作系统创建和访问窗口的库。
   3）要绘制纹理多边形，请使用 GLES 调用，要将渲染应用到屏幕上，请使用 EGL 调用
   4）ANativeWindow，它是 Java Surface 类的 C/C++ 等价类，用于通过原生代码创建 EGL 窗口Surface。
Vulkan：
   1）Vulkan 是一种用于高性能 3D 图形的低开销、跨平台 API。
   2）与 OpenGL ES 一样，Vulkan 提供用于在应用中创建高质量实时图形的工具。
   3）Vulkan 的优势包括降低 CPU 开销以及支持 SPIR-V 二进制中间语言。

上层组件：

SurfaceView、GLSurfaceView：
   1）SurfaceView 结合了 Surface 和 View。就是缓冲区队列和View。
   2）SurfaceView 的 View 组件由 SurfaceFlinger（而不是应用）合成，从而可以通过单独的线程/进程渲染，并与应用界面渲染隔离。
   3）GLSurfaceView 提供了用于管理 EGL 上下文、线程间通信以及与 activity 生命周期的交互的帮助程序类（但不是必须使用 GLES）

SurfaceTexture：
   1）SurfaceTexture 将 Surface 和 GLES 纹理相结合来创建 BufferQueue，而您的应用是 BufferQueue 的消费者。
   2）当生产者将新的缓冲区排入队列时，它会通知您的应用。您的应用会依次释放先前占用的缓冲区，从队列中获取新缓冲区并执行 EGL 调用，从而使 GLES 可将此缓冲区作为外部纹理使用。
   3）Android 7.0 添加了对安全纹理视频播放的支持，以便对受保护的视频内容进行 GPU 后处理。

TextureView：
   1）TextureView 结合了 View 和 SurfaceTexture。
   2）TextureView 对 SurfaceTexture 进行包装，并负责响应回调以及获取新的缓冲区。
   3）在绘图时，TextureView 使用最近收到的缓冲区的内容作为其数据源，根据 View 状态指示，在它应该渲染的任何位置和以它应该采用的任何渲染方式进行渲染。
   4）View 合成始终通过 GLES 来执行，这意味着内容更新可能会导致其他 View 元素重绘。

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