Android 图形系统-图解和初步探究

 Android 图形系统-图解和初步探究_猎羽的博客-CSDN博客https://blog.csdn.net/feather_wch/article/details/131486729

Android图形系统

2023-7-1

问题：如何将一帧画面显示到屏幕上？

绘制流程

Activity代码

Window的结构

绘制流程

Activity启动后，不会立即绘制，而是在下一个VSYNC到来时，触发绘制performTraversals

ViewRoot是什么？

图像绘制到屏幕完整流程

VSYNC信号

Buffer

显示屏上的内容，是从硬件帧缓冲区读取的，大致读取过程为：从Buffer的起始地址开始，从上往下，从左往右扫描整个Buffer，将内容映射到显示屏上

屏幕上的内容需要需要不断的更新，如果在同一个Buffer进行读取和写入（合成）操作，将会导致屏幕显示多帧内容。所以硬件层除了提供一个Buffer用于屏幕显示，还提供了一个Buffer用于后台的图形合成，也就是我们常说的双缓冲：

上图中包含两个缓冲区：

前缓冲区：用来显示内容到屏幕的帧缓冲区

后缓冲区：用于后台合成下一帧图形的帧缓冲区

正常渲染过程

画面撕裂

VSYNC意义

Janky Frame

1、缓存区backBuffer用于CPU/GPU图形处理 

2、缓存区TripleBuffer用于CPU/GPU图形处理 

3、缓存区frameBuffer用于显示器显示

VSYNC信号是如何产生的？

收到vsync events的汇集到了两个地方：

1. MessageQueue::vsyncCallback ==> VSYNC-sf

2. EventThread::onVSyncEvent ==> VSYNC-app & VSYNC-appSf

Surface

Surface的创建

Surface建立关系

获取画布Canvas（软解）

帧的绘制（硬解）

ThreadedRenderer 管理所有的硬件渲染对象，是ViewRootImpl进行硬件渲染的入口对象 RenderNode 和View一一对应，硬件渲染打开时，放入渲染逻辑，内部是DisplayList RenderNode会构成View树 DisplayList View通过draw函数绘制的指令，以DisplayList的形式记录下来 内部节点是DisplayListData RecordingCanvas 绘图指令的记录员 将View通过draw函数绘制的指令以DisplayList的形式记录下来 CanvasContext 渲染上下文，内部持有Pipeline PipeLine 渲染管道 如OpenGLPipeLine，SkiaOpenGLPipeLine，VulkanPipeLine DrawFrameTask 整个ThreadedRender中真正开始执行渲染的对象

SurfaceFlinger

CPU/GPU执⾏⻆⾊划分关系：

第⼀步：CPU：Measure，Layout，纹理和多边形⽣成，发送纹理和多边形到GPU

第⼆步：GPU：将CPU⽣成的纹理和多边形进⾏栅格化以及合成

驱动SurfaceFlinger合成

该环节分为两个部分：

1、请求Vsync信号

准备更新显示画面或其它UI的信息变化时，首先调用MessageQueue::invalidate方法，其中会去请求一次vsync callback；

2、等待VSYNC

VSYNC机制会默默的等到时机到来时，回调MessageQueue::vsyncCallback；然后消息队列的处理机制就会dispatchInvalidate；最后调用到SurfaceFlinger::onMessageInvalidate去具体做事。

onMessageInvalidate

-->handleMessageInvalidate

-->handlePageFlip 将需要更新的Layer放入到集合中

-->signalRefresh向消息队列发送一次消息，消息到达时会去触发onMessageRefresh

onMessageRefresh

-->handleMessageRefresh

-->present(送显) 1.prepareFrame 2.finishFrame 3.postFramebuffer

-->postComposition-->releaseBuffer

参考文章：

Android 图形图像 - 随笔分类 - 二的次方 - 博客园 (cnblogs.com)