Skia深入分析8——Skia的GPU绘图

Skia的GPU绘图

一、Skia-GPU概述

在Android4.2到Android5.0的过程中，skia中开发较频繁的部分莫过于GPU加速部分和延迟渲染机制，尽管目前来看几乎没有用到，但后续很可能会在Frameworks层引入。
在Android上面，只可能使用OpenGL，因此作为使用OpenGL的绘图引擎，关注如下要点即可：
1、OpenGL上下文如何建立（关系到如何显示绘制结果）
2、顶点如何生成
3、着色器如何管理，特效怎么设置
4、纹理、vbo、字体cache等缓存管理机制
由于OpenGL编程本身很复杂，东西也很多，这里只是介绍一下用法和流程框架，有兴趣研究的可按上述问题细看。

二、用法

/*获取OpenGL上下文*/
GrContextFactory contextFactory;
GrContext* context = contextFactory.get(GrContextFactory::kNative_GLContextType);
/*创建指定大小格式Surface，并由Surface中取出Canvas*/
const SkImageInfo info = SkImageInfo::MakeN32Premul(720,1080);
SkSurface* surface = SkSurface::NewRenderTarget(context, info);//实际上是创建一个纹理，并创建相应的fbo与之绑定，以作为渲染目标
//或者用 NewScratchRenderTarget，这个会用缓存过的目标纹理
SkCanvas* canvas = surface->getCanvas();
/*执行绘制*/
/*canvas->drawColor(0x0);*/
/*..........*/
/*..........*/
/*..........*/
/*绘制完成，取出像素*/
SkBitmap output;
output.setInfo(info);
canvas->readPixels(&output);
/*又或者读到GraphicBuffer上*/
/*输入 ANativeWindow_Buffer outBuffer*/
canvas->readPixels(info, outputBuffer.bits, outputBuffer.stride*4/*ARGB*/, 0, 0);

Skia创建GPU上下文时，其Surface并不关联Android里面的显示系统，因此是无法直接渲染上屏的，在绘制完成之后需要额外的一次readPixels，也即内存拷贝，这使其不适合做实时渲染。只是在做比较复杂的效果，如Bicubic插值、光照、模糊时，可以用一用。
关于 Skia的特效，可以看 include/effects 和 src/effects 目录下面的代码，这里面是CPU方式实现的。由于很少见用到，之前并没有介绍。
对应的gpu特效实现见 include/gpu 和 src/gpu/effects目录下的代码。

三、流程与框架

SkGpu的一次绘制基本流程如下：

Created with Raphaël 2.1.2SkCanvasSkGpuDeviceGrContextGrDrawTargetGrGpuGrGLInterface

SkCanvas：如之前章节所述，下发命令，保留Layer
SkGpuDevice：处理退化情况，将SkPaint转化为GrPaint
GrContext：构建形（顶点Vertex）且处理抗锯齿，描述色（GrDrawState）
GrDrawTarget：描述绘图目标，起接口作用，将材料打包为Drawinfo，由子类执行 onDraw方法。
GrGpu：设定Shader、设定顶点，调用OpenGL接口渲染
GrGLInterFace：由于各个厂商支持的OpenGL标准版本有所不同，且一些厂商会增加一些接口，这一层做一个API适配，这样平台相关的代码就集中在此层级。