Android Graphics 显示系统 - VirtualDisplay的初印象 - 简单示例
“ 开始准备这篇文章时巴黎奥运会赛场上激战正酣，写完时奥运已落下帷幕，期间也看了许多精彩的赛事直播，拼搏与汗水书写的传奇无不激励着平凡岗位上的我们。每一枚奖牌的背后，都凝聚着运动员数不尽的汗水付出与坚持不懈，学习Android Graphics显示系统的知识，也需要我们长久的坚持、不断地探索实践。一点一滴地积累，一万小时天才定律，相信你终将赢得属于自己的金牌。”
前言
在许多场景中都会用到Android 虚拟屏幕VirtualDisplay，比如常见的屏幕录制、WifiDisplay(Miracast)。当然，本系列的目的还是希望给大家讲解底层Graphics系统中虚拟屏幕的一些儿运作逻辑，至于上层框架的WindowManagerService/DisplayManagerService等无非就是在框架层增加了更丰富的控制接口逻辑，但其本质还是在SurfaceFlinger、HWC等较低层面完成虚拟屏幕的核心功能。
还是老样子，抛开WMS等复杂逻辑，我们从简单的demo开始，来了解VirtualDisplay的使用及运作逻辑。
Android VirtualDisplay示例
基于Android 14平台开发了一个极简的创建虚拟屏幕的示例，代码至文末下载获取。
使用方法
-
下载代码放到android源码目录下；
-
执行mm编译获得可执行档 VirtualDisplayDemo；
-
push到测试环境中；
adb push VirtualDisplayDemo /system/bin/
-
运行程序；
adb shell VirtualDisplayDemo
效果展示
dumpsys SurfaceFlinger看看虚拟屏幕的信息
Display 11529215050109536902 (virtual, "Super-VirtualDisplay")
Composition Display State:
isEnabled=true isSecure=false usesDeviceComposition=false
usesClientComposition=true flipClientTarget=false reusedClientComposition=false
layerFilter={layerStack=99 toInternalDisplay=false }
transform (ROT_0) (SCALE )
0.5000 0.0000 0.0000
0.0000 0.5000 0.0000
0.0000 0.0000 1.0000
layerStackSpace=ProjectionSpace{bounds=Rect(0, 0, 1920, 1080), content=Rect(0, 0, 1920, 1080), orientation=ROTATION_0}
framebufferSpace=ProjectionSpace{bounds=Rect(0, 0, 960, 540), content=Rect(0, 0, 960, 540), orientation=ROTATION_0}
orientedDisplaySpace=ProjectionSpace{bounds=Rect(0, 0, 960, 540), content=Rect(0, 0, 960, 540), orientation=ROTATION_0}
displaySpace=ProjectionSpace{bounds=Rect(0, 0, 960, 540), content=Rect(0, 0, 960, 540), orientation=ROTATION_0}
needsFiltering=true
colorMode=NATIVE (0) renderIntent=COLORIMETRIC (0) dataspace=UNKNOWN (0) targetDataspace=UNKNOWN (0)
colorTransformMatrix=[[1.000,0.000,0.000,0.000][0.000,1.000,0.000,0.000][0.000,0.000,1.000,0.000][0.000,0.000,0.000,1.000]]
displayBrightnessNits=-1.000000 sdrWhitePointNits=-1.000000 clientTargetBrightness=1.000000 displayBrightness=nullopt
compositionStrategyPredictionState=DISABLED
treat170mAsSrgb=false
Composition Display Color State:
HWC Support: wideColorGamut=false hdr10plus=false hdr10=false hlg=false dv=false metadata=0
Composition RenderSurface State:
size=[960 540] ANativeWindow=0x71ab9e8b4010 (format 1)
0 Layers
可以看到几个主要信息：
-
虚拟屏幕的名字是我们设置的：Super-VirtualDisplay；
-
虚拟屏幕的 layerStack是我们设置的：99；
-
layerStackSpace/framebufferSpace/orientedDisplaySpace/displaySpace 也是我们配置的；
-
此时还没有任何图层显示到这个虚拟屏幕上 0 Layers；
虚拟屏幕显示画面
现在，我们往这块虚拟屏幕上显示点内容，看看效果
使用我们前面提供的demo: MultiDisplayDemoPro
Android Graphics 多屏同显/异显 - C++示例程序(升级版)
执行命令，-d 99 指定显示到虚拟屏幕
adb shell MultiDisplayDemoPro -f /sdcard/720P25FPS.mp4 -d 99
此时，再去观察dumpsys SurfaceFlinger的信息，虚拟屏幕下就有一个layer了
Display 11529215050109536902 (virtual, "Super-VirtualDisplay")
Composition Display State:
isEnabled=true isSecure=false usesDeviceComposition=false
。。。。。
1 Layers
- Output Layer 0x71ac6e779b10(MultiDisplayDemo#94)
虚拟屏幕没有物理实体，但仍需要一个承载合成后数据的“载体”，我们demo中就是在主屏幕上创建了一个 Surface 来接收虚拟屏幕的数据，这样便于我们观察。
显示在左上角 pos=(100, 100) 的位置
+ Layer (VirtualDisplay-Surface#90) uid=0
Region TransparentRegion (this=0 count=0)
Region VisibleRegion (this=0 count=0)
Region SurfaceDamageRegion (this=0 count=0)
layerStack= 0, z=2147483647, pos=(100,100), size=( 0, 0), crop=[ 0, 0, -1, -1], cornerRadius=0.000000, isProtected=0, isTrustedOverlay=0, isOpaque=0, invalidate=1, dataspace=BT709 sRGB Full range, defaultPixelFormat=Unknown/None, backgroundBlurRadius=0, color=(-1.000,-1.000,-1.000,1.000), flags=0x00000000, tr=[0.00, 0.00][0.00, 0.00]
parent=none
zOrderRelativeOf=none
activeBuffer=[ 0x 0: 0,Unknown/None], tr=[0.00, 0.00][0.00, 0.00] queued-frames=0 metadata={9:4bytes}, cornerRadiusCrop=[0.00, 0.00, 0.00, 0.00], shadowRadius=0.000,
+ Layer (bbq-wrapper#91) uid=0
Region TransparentRegion (this=0 count=0)
Region VisibleRegion (this=0 count=1)
[100, 100, 1060, 640]
Region SurfaceDamageRegion (this=0 count=0)
layerStack= 0, z= 0, pos=(100,100), size=( 0, 0), crop=[ 0, 0, -1, -1], cornerRadius=0.000000, isProtected=0, isTrustedOverlay=0, isOpaque=0, invalidate=0, dataspace=BT709 sRGB Full range, defaultPixelFormat=RGBA_8888, backgroundBlurRadius=0, color=(-1.000,-1.000,-1.000,1.000), flags=0x00000100, tr=[0.00, 0.00][0.00, 0.00]
parent=VirtualDisplay-Surface#90
zOrderRelativeOf=none
activeBuffer=[ 960x 540:2816,RGBA_8888], tr=[0.00, 0.00][0.00, 0.00] queued-frames=0 metadata={dequeueTime:1902680300269, 9:4bytes}, cornerRadiusCrop=[0.00, 0.00, 0.00, 0.00], shadowRadius=0.000, 当然也可以选择其它“载体”，比如
-
把虚拟屏幕合成后的数据放入编码器encoder再写入MP4文件，那就是screenrecord 的功能了;
-
把虚拟屏幕合成后的数据放入编码器encoder再打包按照网络协议(RTSP...)发送出去，那就是 WifiDisplay(Miracast)的功能了;
阅读原文，下载源码
Android Graphics 显示系统 - VirtualDisplay的初印象 - 简单示例