逐一认识PorterDuff.Mode

setXfermode(Xfermode xfermode)

Xfermode被称为过渡模式，我们也可以称之为图像混合模式。Xfermode有三个实现类：AvoidXfermode, PixelXorXfermode以及PorterDuffXfermode。前两个类因为不支持硬件加速在API level 16被标记为Deprecated了，用也可以，但是需要关闭硬件加速.在最新的API中，只能看到PorterDuffXfermode这个子类。

在自定义View时，当一个Xfermode被分配给Paint，那么使用该Paint时，就使用了该模式。

/**
 * 设置或者清除过渡模式
 * xfermode 可以设置为Null，用于清除之前设置的Xfermode
 */
public Xfermode setXfermode(Xfermode xfermode) {
    int newMode = xfermode != null ? xfermode.porterDuffMode : Xfermode.DEFAULT;
    int curMode = mXfermode != null ? mXfermode.porterDuffMode : Xfermode.DEFAULT;
    if (newMode != curMode) {
        nSetXfermode(mNativePaint, newMode);
    }
    mXfermode = xfermode;
    return xfermode;
}

PorterDuffXfermode

PorterDuffXfermode用于图形合成时的图像过渡模式计算，它的概念来自于1984年在ACM SIGGRAPH计算机图形学出版物上发表了“Compositing digital images（合成数字图像）”的Tomas Porter和Tom Duff，有兴趣的可以查阅下。在其构造方法里只有一个参数 PorterDuff.Mode，由它来指定图形合成时颜色值的计算方式。

public PorterDuffXfermode(PorterDuff.Mode mode) {
    porterDuffMode = mode.nativeInt;
}

这种图像混合模式，实现也是十分简单。

Paint paint = new Paint();
canvas.drawBitmap(destinationImage, 0, 0, paint);

PorterDuff.Mode mode = // choose a mode
paint.setXfermode(new PorterDuffXfermode(mode));

canvas.drawBitmap(sourceImage, 0, 0, paint);

PorterDuff.Mode

PorterDuff.Mode又分为Alpha合成模式和混合模式。图像合成就是将源像素和背景像素的颜色进行混合，最终显示的颜色取决于其RGB颜色分量和Alpha值。以PorterDuff.Mode.SRC_IN为例：

public enum Mode {

    ***

    /** 
      * Aout = Asrc × (1 - Adst)
      * Cout = Csrc + (1 - Asrc) × Cdst
      */
    SRC_IN      (5),



    Mode(int nativeInt) {
        this.nativeInt = nativeInt;
    }

    /**
     * @hide
     */
    public final int nativeInt;
}

在上述代码中，解释了该模式下Alpha和颜色值的计算方式。其中：

• Aout：合成后图片的Alpha通道
• Cout：合成后的RGB颜色分量
• Asrc：源图片的Alpha通道
• Csrc：源图片的RGB颜色分量
• Adst：目标图片的Alpha通道
• Cdst：目标图片的RGB颜色分量

这也就是说，在SRC_IN模式中，Asrc × (1 - Adst) 计算的值是合成后的Alpha通道，而Csrc + (1 - Asrc) × Cdst计算的值是合成后的RGB颜色分量，合成后的图片以得到的这个ARGB来显示。

为了方便验证这些效果，自定义了一个View：

class XfermodeView : View {

    lateinit var mPaint: Paint
    // 源图
    lateinit var mSource: Bitmap
    // 目标图
    lateinit var mDst: Bitmap
    // 过渡模式
    var mXfermode: Xfermode? = null

    ***

    override fun onDraw(canvas: Canvas?) {
        super.onDraw(canvas)

        /*
         * 将绘制操作保存到新的图层（更官方的说法应该是离屏缓存）
         */
        val sc = canvas?.saveLayer(0f, 0f, width.toFloat(), height.toFloat(), null, Canvas.ALL_SAVE_FLAG)

        // 先绘制dis目标图
        canvas?.drawBitmap(mDst, 0f, 0f, mPaint)

        // 设置混合模式
        mPaint.xfermode = mXfermode

        // 再绘制src源图
        canvas?.drawBitmap(mSource, 0f, 0f, mPaint)

        // 还原混合模式
        mPaint.xfermode = null

        // 还原画布
        canvas?.restoreToCount(sc!!)
    }

    /**
     * 设置混合模式
     */
    fun setXfermode(mode: PorterDuff.Mode) {
        mXfermode =  PorterDuffXfermode(mode)
        invalidate()
    }
}

前面提到了，目标图和源图的概念。之前看到这里的时候，一直分不清什么哪个是目标图哪个是源图。尽管问了UI，也没有给出建设性的解答。那只能这么记了：先绘制的就是目标图。

Alpha合成模式

Source

Enumz值：PorterDuff.Mode.SRC

计算方式：

• A_out = A_src

• C_out = C_src

效 果：只保留源图像的 alpha 和 color ，所以绘制出来只有源图

Source Over

Enumz值：PorterDuff.Mode.SRC_OVER

计算方式：

• A_out = A_src + (1 - A_src)×A_dst

• C_out = C_src + (1 - A_src)×C_dst

效 果：将源图像放到目标图像的上方

Source In

Enumz值：PorterDuff.Mode.SRC_IN

计算方式：

• A_out = A_src × (1 - A_dst)

• C_out = C_src + (1 - A_src) × C_dst

效 果：绘制源图像和目标图像相交的部分的源图像，舍弃原图像和目标图像其他的部分

Source Out

Enumz值：PorterDuff.Mode.SRC_OUT

计算方式：

• A_out = (1 - A_dst) × A_src

• C_out = (1 - A_dst) × C_src

效 果：只绘制目标图像未覆盖的源图像的部分

Source Atop

Enumz值：PorterDuff.Mode.SRC_ATOP

计算方式：

• A_out = A_dst

• C_out = C_src × A_dst + (1 - A_src) × C_dst

效 果：在源图像和目标图像相交的地方绘制源图像，在不相交的地方绘制目标图像

Destination

Enumz值：PorterDuff.Mode.DST

计算方式：

• A_out = A_dst

• C_out = C_dst

效 果：只绘制目标图像

Destination Over

Enumz值：PorterDuff.Mode.DST_OVER

计算方式：

• A_out = A_dst + (1 - A_dst)×A_src

• C_out = C_dst + (1 - A_dst)×C_src

效 果：在源图像的上方绘制目标图像

Destination In

Enumz值：PorterDuff.Mode.DST_IN

计算方式：

• A_out = A_dst × A_src

• C_out = C_dst × C_src

效 果：绘制源图像和目标图像相交的部分的目标图像，舍弃原图像和目标图像其他的部分

Destination Out

Enumz值：PorterDuff.Mode.DST_OUT

计算方式：

• A_out = (1 - A_src) × A_dst

• C_out = (1 - A_src) × C_dst

效 果：只绘制目标图像与源图像不相交的部分

Destination Atop

Enumz值：PorterDuff.Mode.DST_ATOP

计算方式：

• A_out = A_src

• C_out = A_src × C_dst + (1 - A_dst) × C_src

效 果：在源图像和目标图像相交的地方绘制目标图像,而在不相交的地方绘制源图像

Clear

Enumz值：PorterDuff.Mode.CLEAR

计算方式：

• A_out = 0

• C_out = 0

效 果：在源图像覆盖的目标图像的像素被清除为0

Exclusive Or

Enumz值：PorterDuff.Mode.XOR

计算方式：

• A_out = (1 - A_dst) × A_src + (1 - A_src) × A_dst

• C_out = (1 - A_dst) × C_src + (1 - A_src) × C_dst

效 果：源图像和目标图像相交的部分的像素清除为0，然后绘制剩余的源图像

混合模式

混合模式应该关闭硬件加速(Clear、A_dstrken、Ligten、)

A_dstrken

Enumz值：PorterDuff.Mode.A_dstRKEN

计算方式：

• A_out = A_dst + A_src - A_dst × A_src

• C_out = (1 - A_dst) × C_src + (1 - A_src) × C_dst + min(C_dst, C_src)

效 果：保留原图像和目标图像的像素的最小的分量，效果就是源图像和目标图像相交的部分变暗

Lighten

Enumz值：PorterDuff.Mode.LIGHTEN

计算方式：

• A_out = A_dst + A_src - A_dst × A_src

• C_out = (1 - A_dst) × C_src + (1 - A_src) × C_dst + max(C_dst, C_src)

效 果：保留原图像和目标图像的像素的最大的分量，效果就是源图像和目标图像相交的部分变亮

Multiply

Enumz值：PorterDuff.Mode.MULTIPLY

计算方式：

• A_out = A_dst × A_src

• C_out = C_dst × C_src

效 果：只绘制源图像和目标图像相交的部分，而混合后图像像素的颜色值为源图像素颜色值乘以目标图像素颜色值除以255即得

C_srcreen

Enumz值：PorterDuff.Mode.C_srcREEN

计算方式：

• A_out = A_dst + A_src - A_dst × A_src

• C_out = C_dst+ C_src - C_dst × C_src

效 果：滤色：在源图像和目标图像相交的部分添加源图像和目标图像像素，然后减去目标图像与源像素相乘的。

Overlay

Enumz值：PorterDuff.Mode.OVERLAY

计算方式：

• A_out = A_dst + A_src - A_dst × A_src

• C_out = 2 × C_dst × C_src 或者其他方式
  

效 果：根据目标图像的颜色，对源图片和目标图片的像素地进行倍增或屏蔽。

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