Android中常见的图形绘制方式总结
目录
- 图形绘制概述
- View + Canvas
- SurfaceView + Canvas
- TextureView + Canvas
- SurfaceView + OpenGL ES
- GLSurfaceView + OpenGL ES
- TextureView + OpenGL ES
- 总结
图形绘制概述
Android平台提供丰富的官方控件给开发者实现界面UI开发，但在实际业务中经常会遇到各种各样的定制化需求，这必须由开发者通过自绘控件的方式来实现。通常Android提供了Canvas和OpenGL ES两种方式来实现，其中Canvas借助于Android底层的Skia 2D向量图形处理函数库来实现的。具体如何通过Canvas和OpenGL来绘制图形呢？这必须依赖于Android提供的View类来具体实现，下面组合几种常见的应用方式，如下所示：
Canvas
- View + Canvas
- SurfaceView + Canvas
- TextureView + Canvas
OpenGL ES
- SurfaceView + OpenGL ES
- GLSurfaceView + OpenGL ES
- TextureView + OpenGL ES
View + Canvas
这是一种通常使用的自绘控件方式，通过重写View类的onDraw(Canvas canvas)方法实现。当需要刷新绘制图形时，调用invalidate()方法让View对象自身进行刷新。该方案比较简单，涉及自定义逻辑较少，缺点是绘制逻辑在UI线程中进行，刷新效率不高，且不支持3D渲染。
public class CustomView extends View {
public CustomView(Context context) {
super(context);
}
public CustomView(Context context, @Nullable AttributeSet attrs) {
super(context, attrs);
}
public CustomView(Context context, @Nullable AttributeSet attrs, int defStyleAttr) {
super(context, attrs, defStyleAttr);
}
@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
// draw whatever.
}
}
SurfaceView + Canvas
这种方式相对于View + Canvas方式在于使用SurfaceView，因此会在Android的WMS系统上创建一块自己的Surface进行渲染绘制，其绘制逻辑可以在独立的线程中进行，因此性能相对于View + Canvas方式更高效。但通常情况下需要创建一个绘制线程，以及实现SurfaceHolder.Callback接口来管理SurfaceView的生命周期，其实现逻辑相比View + Canvas略复杂。另外它依然不支持3D渲染，且Surface因不在View hierachy中，它的显示也不受View的属性控制，所以不能进行平移，缩放等变换，也不能放在其它ViewGroup中，SurfaceView 不能嵌套使用。
public class CustomSurfaceView extends SurfaceView implements SurfaceHolder.Callback, Runnable {
private boolean mRunning = false;
private SurfaceHolder mSurfaceHolder;
public CustomSurfaceView(Context context) {
super(context);
initView();
}
public CustomSurfaceView(Context context, AttributeSet attrs) {
super(context, attrs);
initView();
}
public CustomSurfaceView(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr) {
super(context, attrs, defStyleAttr);
initView();
}
private void initView() {
getHolder().addCallback(this);
}
@Override
public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder) {
mSurfaceHolder = holder;
new Thread(this).start();
}
@Override
public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int width, int height) {
mSurfaceHolder = holder;
}
@Override
public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) {
mRunning = false;
}
@Override
public void run() {
mRunning = true;
while (mRunning) {
SystemClock.sleep(333);
Canvas canvas = mSurfaceHolder.lockCanvas();
if (canvas != null) {
try {
synchronized (mSurfaceHolder) {
onRender(canvas);
}
} finally {
mSurfaceHolder.unlockCanvasAndPost(canvas);
}
}
}
}
private void onRender(Canvas canvas) {
// draw whatever.
}
}
TextureView + Canvas
该方式同SurfaceView + Canvas方式有些类似，但由于它是通过TextureView来实现的，所以可以摒弃Surface不在View hierachy中缺陷，TextureView不会在WMS中单独创建窗口，而是作为View hierachy中的一个普通View，因此可以和其它普通View一样进行移动，旋转，缩放，动画等变化。这种方式也有自身缺点，它必须在硬件加速的窗口中才能使用，占用内存比SurfaceView要高，在5.0以前在主UI线程渲染，5.0以后有单独的渲染线程。
public class CustomTextureView extends TextureView implements TextureView.SurfaceTextureListener, Runnable {
private boolean mRunning = false;
private SurfaceTexture mSurfaceTexture;
private Surface mSurface;
private Rect mRect;
public CustomTextureView(Context context) {
super(context);
initView();
}
public CustomTextureView(Context context, AttributeSet attrs) {
super(context, attrs);
initView();
}
public CustomTextureView(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr) {
super(context, attrs, defStyleAttr);
initView();
}
private void initView() {
setSurfaceTextureListener(this);
}
@Override
public void onSurfaceTextureAvailable(SurfaceTexture surface, int width, int height) {
mSurfaceTexture = surface;
mRect = new Rect(0, 0, width, height);
mSurface = new Surface(mSurfaceTexture);
new Thread(this).start();
}
@Override
public void onSurfaceTextureSizeChanged(SurfaceTexture surface, int width, int height) {
mSurfaceTexture = surface;
mRect = new Rect(0, 0, width, height);
mSurface = new Surface(mSurfaceTexture);
}
@Override
public boolean onSurfaceTextureDestroyed(SurfaceTexture surface) {
mRunning = false;
return false;
}
@Override
public void onSurfaceTextureUpdated(SurfaceTexture surface) {
}
@Override
public void run() {
mRunning = true;
while (mRunning) {
SystemClock.sleep(333);
Canvas canvas = mSurface.lockCanvas(mRect);
if (canvas != null) {
try {
synchronized (mSurface) {
onRender(canvas);
}
} finally {
mSurface.unlockCanvasAndPost(canvas);
}
}
}
}
private void onRender(Canvas canvas) {
canvas.drawColor(Color.RED);
// draw whatever.
}
}
以上都是2D图形渲染常见的方式，如果想要进行3D图形渲染或者是高级图像处理（比如滤镜、AR等效果），就必须得引入OpenGL ES来实现了。OpenGL ES (OpenGL for Embedded Systems) 是 OpenGL 三维图形 API 的子集，针对手机、PDA和游戏主机等嵌入式设备而设计，是一种图形渲染API的设计标准，不同的软硬件开发商在OpenGL API内部可能会有不同的实现方式。
下面介绍一下在Android平台上，如何进行OpenGL ES渲染绘制，通常有以下三种方式：
SurfaceView + OpenGL ES
EGL是OpenGL API和原生窗口系统之间的接口，OpenGL ES 的平台无关性正是借助 EGL 实现的，EGL 屏蔽了不同平台的差异。如果使用OpenGL API来绘制图形就必须先构建EGL环境。
通常使用 EGL 渲染的一般步骤：
- 获取 EGLDisplay对象，建立与本地窗口系统的连接调用eglGetDisplay方法得到EGLDisplay。
- 初始化EGL方法，打开连接之后，调用eglInitialize方法初始化。
- 获取EGLConfig对象，确定渲染表面的配置信息调用eglChooseConfig方法得到 EGLConfig。
- 创建渲染表面EGLSurface通过EGLDisplay和EGLConfig，调用eglCreateWindowSurface或eglCreatePbufferSurface方法创建渲染表面得到EGLSurface。
- 创建渲染上下文EGLContext通过EGLDisplay和EGLConfig，调用eglCreateContext方法创建渲染上下文，得到EGLContext。
- 绑定上下文通过eglMakeCurrent 方法将 EGLSurface、EGLContext、EGLDisplay 三者绑定，绑定成功之后OpenGLES环境就创建好了，接下来便可以进行渲染。
- 交换缓冲OpenGLES 绘制结束后，使用eglSwapBuffers方法交换前后缓冲，将绘制内容显示到屏幕上，而屏幕外的渲染不需要调用此方法。
- 释放EGL环境绘制结束后，不再需要使用EGL时，需要取消eglMakeCurrent的绑定，销毁 EGLDisplay、EGLSurface、EGLContext三个对象。
以上EGL环境构建比较复杂，这里先不做过多解释，下面可以通过代码参考其具体实现：
public class OpenGLSurfaceView extends SurfaceView implements SurfaceHolder.Callback, Runnable {
private boolean mRunning = false;
private SurfaceHolder mSurfaceHolder;
public OpenGLSurfaceView(Context context) {
super(context);
initView();
}
public OpenGLSurfaceView(Context context, AttributeSet attrs) {
super(context, attrs);
initView();
}
public OpenGLSurfaceView(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr) {
super(context, attrs, defStyleAttr);
initView();
}
private void initView() {
getHolder().addCallback(this);
}
@Override
public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder) {
mSurfaceHolder = holder;
new Thread(this).start();
}
@Override
public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int width, int height) {
mSurfaceHolder = holder;
}
@Override
public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) {
mRunning = false;
}
@Override
public void run() {
//创建一个EGL实例
EGL10 egl = (EGL10) EGLContext.getEGL();
//
EGLDisplay dpy = egl.eglGetDisplay(EGL10.EGL_DEFAULT_DISPLAY);
//初始化EGLDisplay
int[] version = new int[2];
egl.eglInitialize(dpy, version);
int[] configSpec = {
EGL10.EGL_RED_SIZE, 5,
EGL10.EGL_GREEN_SIZE, 6,
EGL10.EGL_BLUE_SIZE, 5,
EGL10.EGL_DEPTH_SIZE, 16,
EGL10.EGL_NONE
};
EGLConfig[] configs = new EGLConfig[1];
int[] num_config = new int[1];
//选择config创建opengl运行环境
egl.eglChooseConfig(dpy, configSpec, configs, 1, num_config);
EGLConfig config = configs[0];
EGLContext context = egl.eglCreateContext(dpy, config,
EGL10.EGL_NO_CONTEXT, null);
//创建新的surface
EGLSurface surface = egl.eglCreateWindowSurface(dpy, config, mSurfaceHolder, null);
//将opengles环境设置为当前
egl.eglMakeCurrent(dpy, surface, surface, context);
//获取当前opengles画布
GL10 gl = (GL10)context.getGL();
mRunning = true;
while (mRunning) {
SystemClock.sleep(333);
synchronized (mSurfaceHolder) {
onRender(gl);
//显示绘制结果到屏幕上
egl.eglSwapBuffers(dpy, surface);
}
}
egl.eglMakeCurrent(dpy, EGL10.EGL_NO_SURFACE, EGL10.EGL_NO_SURFACE, EGL10.EGL_NO_CONTEXT);
egl.eglDestroySurface(dpy, surface);
egl.eglDestroyContext(dpy, context);
egl.eglTerminate(dpy);
}
private void onRender(GL10 gl) {
gl.glClearColor(1.0F, 0.0F, 0.0F, 1.0F);
// Clears the screen and depth buffer.
gl.glClear(GL10.GL_COLOR_BUFFER_BIT
| GL10.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
}
}
从上面的代码可以看到，相对于SurfaceView + Canvas的绘制方式，主要有以下两点变化：
- 在while(true)循环前后增加了EGL环境构造的代码
- onRender()方法内参数用的是GL10而不是Canvas
GLSurfaceView + OpenGL ES
由于构建EGL环境比较繁琐，以及还需要健壮地维护一个线程，直接使用SurfaceView进行OpenGL绘制并不方便。幸好Android平台提供GLSurfaceView类，很好地封装了这些逻辑，使开发者能够快速地进行OpenGL的渲染开发。要使用GLSurfaceView类进行图形渲染，需要实现GLSurfaceView.Renderer接口，该接口提供一个onDrawFrame(GL10 gl)方法，在该方法内实现具体的渲染逻辑。
public class OpenGLGLSurfaceView extends GLSurfaceView implements GLSurfaceView.Renderer {
public OpenGLGLSurfaceView(Context context) {
super(context);
setRenderer(this);
}
public OpenGLGLSurfaceView(Context context, AttributeSet attrs) {
super(context, attrs);
setRenderer(this);
}
@Override
public void onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig config) {
// pass through
}
@Override
public void onSurfaceChanged(GL10 gl, int width, int height) {
gl.glViewport(0, 0, width, height);
}
@Override
public void onDrawFrame(GL10 gl) {
gl.glClearColor(1.0F, 0.0F, 0.0F, 1.0F);
// Clears the screen and depth buffer.
gl.glClear(GL10.GL_COLOR_BUFFER_BIT
| GL10.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
}
}
TextureView + OpenGL ES
该方式跟SurfaceView + OpenGL ES使用方法比较类似，使用该方法有个好处是它是通过TextureView来实现的，所以可以摒弃Surface不在View hierachy中缺陷，TextureView不会在WMS中单独创建窗口，而是作为View hierachy中的一个普通View，因此可以和其它普通View一样进行移动，旋转，缩放，动画等变化。这里使用TextureView类在构建EGL环境时需要注意，传入eglCreateWindowSurface()的参数是SurfaceTexture实例。
public class OpenGLTextureView extends TextureView implements TextureView.SurfaceTextureListener, Runnable {
private boolean mRunning = false;
private SurfaceTexture mSurfaceTexture;
public OpenGLTextureView(Context context) {
super(context);
initView();
}
public OpenGLTextureView(Context context, AttributeSet attrs) {
super(context, attrs);
initView();
}
public OpenGLTextureView(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr) {
super(context, attrs, defStyleAttr);
initView();
}
private void initView() {
setSurfaceTextureListener(this);
}
@Override
public void onSurfaceTextureAvailable(SurfaceTexture surface, int width, int height) {
mSurfaceTexture = surface;
new Thread(this).start();
}
@Override
public void onSurfaceTextureSizeChanged(SurfaceTexture surface, int width, int height) {
mSurfaceTexture = surface;
}
@Override
public boolean onSurfaceTextureDestroyed(SurfaceTexture surface) {
mRunning = false;
return false;
}
@Override
public void onSurfaceTextureUpdated(SurfaceTexture surface) {
}
@Override
public void run() {
//创建一个EGL实例
EGL10 egl = (EGL10) EGLContext.getEGL();
//
EGLDisplay dpy = egl.eglGetDisplay(EGL10.EGL_DEFAULT_DISPLAY);
//初始化EGLDisplay
int[] version = new int[2];
egl.eglInitialize(dpy, version);
int[] configSpec = {
EGL10.EGL_RED_SIZE, 5,
EGL10.EGL_GREEN_SIZE, 6,
EGL10.EGL_BLUE_SIZE, 5,
EGL10.EGL_DEPTH_SIZE, 16,
EGL10.EGL_NONE
};
EGLConfig[] configs = new EGLConfig[1];
int[] num_config = new int[1];
//选择config创建opengl运行环境
egl.eglChooseConfig(dpy, configSpec, configs, 1, num_config);
EGLConfig config = configs[0];
EGLContext context = egl.eglCreateContext(dpy, config,
EGL10.EGL_NO_CONTEXT, null);
//创建新的surface
EGLSurface surface = egl.eglCreateWindowSurface(dpy, config, mSurfaceTexture, null);
//将opengles环境设置为当前
egl.eglMakeCurrent(dpy, surface, surface, context);
//获取当前opengles画布
GL10 gl = (GL10)context.getGL();
mRunning = true;
while (mRunning) {
SystemClock.sleep(333);
synchronized (mSurfaceTexture) {
onRender(gl);
//显示绘制结果到屏幕上
egl.eglSwapBuffers(dpy, surface);
}
}
egl.eglMakeCurrent(dpy, EGL10.EGL_NO_SURFACE, EGL10.EGL_NO_SURFACE, EGL10.EGL_NO_CONTEXT);
egl.eglDestroySurface(dpy, surface);
egl.eglDestroyContext(dpy, context);
egl.eglTerminate(dpy);
}
private void onRender(GL10 gl) {
gl.glClearColor(1.0F, 0.0F, 1.0F, 1.0F);
// Clears the screen and depth buffer.
gl.glClear(GL10.GL_COLOR_BUFFER_BIT
| GL10.GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
}
}
代码示例参考
总结
到此这篇关于Android中常见图形绘制方式的文章就介绍到这了,更多相关Android图形绘制方式内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！
相关推荐
-
android绘制几何图形的实例代码
本文实例为大家分享了android绘制几何图形展示的具体代码,供大家参考,具体内容如下 效果图: 代码(仅绘制类,不可直接运行): public class MyView extends View { public MyView(Context context, AttributeSet set) { super(context, set); } @Override // 重写该方法,进行绘图 protected void onDraw(Canvas canvas) { super.onDraw
-
Android openGl 绘制简单图形的实现示例
学习五部曲,弄清楚5个W一个H(when(什么时候使用).where(在哪个地方使用?).who(对谁使用).what(是个什么东西).why(为什么要这么用?).一个H即:how(到底该怎么用?)),基本的概念篇主要围绕这几个方面进行分析 1. What? openGl是什么?openGl ES又是什么? 相信很多人从事开发的都或多或少听到过有关OpenGl这个东西,但是平时用的少,只知道有这么个东西,而且学起来不简单,所以大多数人都不能讲出个个所以然来. 官方对OpenGl的描述为: Ope
-
Android自定义控件绘制基本图形基础入门
本文讲述绘制Android自定义各种图形效果,为自定义控件的入门篇 相关视频链接: Android自定义控件系列 http://edu.csdn.net/course/detail/3719/65396 Android视频全系列 http://edu.csdn.net/course/detail/2741/43163 绘制点–这个控件只需要在布局中引用或者代码中new 即可,下面几个绘制只展示onDraw方法 package com.example.viewdemo1.view; import
-
Android编程之canvas绘制各种图形(点,直线,弧,圆,椭圆,文字,矩形,多边形,曲线,圆角矩形)
本文实例讲述了Android编程之canvas绘制各种图形的方法.分享给大家供大家参考,具体如下: 1.首先说一下canvas类: Class Overview The Canvas class holds the "draw" calls. To draw something, you need 4 basic components: A Bitmap to hold the pixels, a Canvas to host the draw calls (writing into
-
Android开发实现各种图形绘制功能示例
本文实例讲述了Android开发实现各种图形绘制功能.分享给大家供大家参考,具体如下: 这里结合本人的开发事例,简单介绍一下如何在Android平台下实现各种图形的绘制. 首先自定义一个View类,这个view类里面需要一个Paint对象来控制图形的属性,需要一个Path对象来记录图形绘制的路径,需要一个Canvas类来执行绘图操作,还需要一个Bitmap类来盛放绘画的结果. Paint mPaint = new Paint(); mPaint.setAntiAlias(true); mPain
-
Android开发之OpenGL绘制2D图形的方法分析
本文实例讲述了Android开发之OpenGL绘制2D图形的方法.分享给大家供大家参考,具体如下: Android为OpenGL ES支持提供了GLSurviceView组建,这个组建用于显示3D图形.GLSurviceView本身并不提供绘制3的图形的功能,而是由GLSurfaceView.Renderer来完成了SurviceView中3D图形的绘制. 归纳起来,在android中使用OpenGL ES需要3个步骤. 1. 创建GLSurviceView组件,使用Activity来显示GLS
-
Android自定义View实现shape图形绘制
概述 之前曾写过一篇文章介绍了Android中drawable使用Shape资源,通过定义drawable中的shape资源能够绘制简单的图形效果,如矩形,椭圆形,线形和圆环等.后来我在项目中正好遇到这样一个需求,要在特定的位置上显示一条垂直的虚线.正当我胸有成竹的把上面的资源文件放入进去的时候,我才发现它并不能符合我的要求.使用shape画出的垂直虚线,其实就是将一条水平的线,旋转90度.但这样做的弊端就是,该View有效区域为旋转90度后与原来位置相重合的区域,还不能随意的改动,这样的效果根
-
Android编程开发之在Canvas中利用Path绘制基本图形(圆形,矩形,椭圆,三角形等)
本文实例讲述了Android编程开发之在Canvas中利用Path绘制基本图形的方法.分享给大家供大家参考,具体如下: 在Android中绘制基本的集合图形,本程序就是自定义一个View组件,程序重写该View组件的onDraw(Canvase)方法,然后在该Canvas上绘制大量的基本的集合图形. 直接上代码: 1.自定义的View组件代码: package com.infy.configuration; import android.content.Context; import andro
-
Android开发 OpenGL ES绘制3D 图形实例详解
OpenGL ES是 OpenGL三维图形API 的子集,针对手机.PDA和游戏主机等嵌入式设备而设计. Ophone目前支持OpenGL ES 1.0 ,OpenGL ES 1.0 是以 OpenGL 1.3 规范为基础的,OpenGL ES 1.1 是以 OpenGL 1.5 规范为基础的.本文主要介绍利用OpenGL ES绘制图形方面的基本步骤. 本文内容由三部分构成.首先通过EGL获得OpenGL ES的编程接口;其次介绍构建3D程序的基本概念;最后是一个应用程序示例. OpenGL E
-
Android shape 绘制图形的实例详解
Android shape 绘制图形 Android 绘制图形可以使用shape也可以使用自定义控件的方式,这里我们说下shape的方式去实现. 在绘制图形之前,我们先来了解下shape的几个属性. shape /* * 线行 圆形 矩形 / android:shape="line" android:shape="oval" android:shape="rectangle" size 图形的大小 <size android:height=