Android图形框架简介

 

一、Android图形框架简介
    Android图形框架可分为两部分：用于应用程序图形UI显示的上层View体系和用于图形渲染的底层图形驱动，可用下图表示
    

      如图，View/GLSurfaceView体系就是用于构建Application UI的图形控件；而Skia与OpenGL | ES则是实际进行图形渲染的图形驱动，其中，Skia是2D图形库，而OpenGL | ES则是2D/3D图形库。Canvas可以看做是View与Skia之间的一个接口，其实它就是一套2D图形API，供Application进行2D图形绘制。
 
二、Android图形框架的具体应用
    在Android中，图形系统由2D图形库Skia和2D/3D图形库OpenGL | ES来驱动。
    对于3D图形库OpenGL | ES来说，从Android1.0开始，就已经支持OpenGL ES 1.0和1.1，从Android 2.2开始，实现了对OpenGL ES 2.0的支持；从Android 3.0开始，系统又新增了android.renderscript包及相关技术来支持3D图形渲染。
 
    与2D图形相关的几个包有：android.graphics.drawable、android.view、  
        android.view.animation、android.graphics、android.graphics.drawable.shapes。
 
    与3D图形相关的几个包有：
    android.opengl
    javax.microedition.khronos.egl
    javax.microedition.khronos.opengles。
 
    不同的应用场景，需要用到的图形技术是不同的，比如，如果您的应用程序仅仅需要绘制一些相对静态的图形及简单动画，可能2D图形技术就能够满足您的需求；如果您的程序是一个交互式的游戏动画等，可能就得需要使用3D图形技术了。
 
1、2D图形绘制
 在Android中，绘制2D图形，有两种方式：
 1）利用系统中View体系提供的标准View控件
      我们知道，Android中，绘制UI的方式之一就是利用系统预定义的各种标准View控件，如TextView、ImageView、ButtonView、ListView等进 
      行2D图形绘制。
      如果程序只是需要用到一些静态的图片及预定义的动画，那么这种方式就能满足需求。
 
 2）利用系统提供的2D图形接口类Canvas
      如果方式1）满足不了2D图形绘制的需求，那么就可以考虑使用该种方式。
      当程序需要绘制一些自定义的图形或动画时，可能就需要使用Canvas 提供的更为灵活的方法来实现。
      Canvas类提供了一组绘图API，如drawBitmap、drawRect、drawText等，通过这些基本的绘图API，我们就可以绘制各种自定义的图形。当然，通
      过Canvas类的绘图API绘制的图形最终都需要应用到View对象上才能显示出来。
     使用Canvas进行2D图形绘制有两种方式：
     A、从View类派生出自己的View类（On a View）
          如果应用程序并不需要一个高帧率的处理过程，比如象棋游戏、贪 吃蛇游戏等慢速游戏，那么就可以使用这种方式来实现一个自定义的图形绘制。
          这种方式的典型步骤是：
        （1）定义一个自己的View：class MyView extends View{}
        （2）重载View类的onDraw()方法：public:void onDraw(Canvas){}
        （3）在onDraw方法中利用Canvas的绘图接口定义自己的绘图操作

   B、从SurfaceView类派生出自己的SurfaceView类（On a SurfaceView）
        该种方式与A的区别是，SurfaceView的图形绘制是在一个单独的线程中完成的，而A中的图形绘制是在UI线程（与Activity同线程）中完成的。
        这样，图形的 绘制就可以独立于UI线程而进行，当进行复杂图形或动画的绘制时，就不会阻塞UI线程了。
       这种方式的典型步骤是：
      （1）定义一个自己的SurfaceView：class MySurfaceView extends SurfaceView implements SurfaceHolder.Callback(){}
      （2）实现SurfaceHolder.Callback()接口的三个方法：surfaceCreated() 、surfaceChanged() 、surfaceDestroyed()。
      （3）定义自己的绘图线程：class MyThread extends Thread{}
      （4）重载绘图线程的Run函数。
       一般在run中定义绘图操作，在SurfaceCreate中启动这个线程。
 
 绘图的过程一般如下：
       SurfaceHolder surfaceHolder = getHolder() ;         
       surfaceHolder.addCallback(this)                                     
        Canvas canvas ＝ surfaceHolder.lockCanvas() ;    
       //具体的绘图操作..............................
       surfaceHolder.unlockCanvasAndPost() ;             
 
2、3D图形绘制
      Android通过两种方式来实现对3D图形API OpenGL ES的支持，一个是Android框架API，另一个就是NDK。
     1）Android框架API
          Android框架为应用程序的开发提供了两个类来实现对3D图形API  OpenGL ES的支持，分别是GLSurfaceView和GLSurfaceView.Renderer。
          通过这两个接口类，我们就可以基于OpenGL ES来进行3D图形的开发了。
          详细开发介绍可见另一篇文章《Android OpenGL编程之第一个例子》。
 
    2）NDK
          该种方式其实和1）类似，只是NDK会将GLSurfaceView.Renderer的实现部分放到本地来实现，然后通过JNI来实现JAVA端和C端的通信。
          使用NDK来实现的主要原因就是提高效率，因为图形渲染部分被放到本地利用C/C++来实现了。