Android的Camera相关应用开发中,有一个必须搞清楚的知识点,就是Camera的预览方向和拍照方向,本文就重点讨论一下这个问题。


图像的Sensor方向:手机Camera的图像数据都是来自于摄像头硬件的图像传感器(Image Sensor),这个Sensor被固定到手机之后是有一个默认的取景方向的,这个方向如下图所示,坐标原点位于手机横放时的左上角:

wKiom1SWRlPS8A37AABKPmT4jEM721.jpg


Camera的预览方向:由于手机屏幕可以360度旋转,为了保证用户无论怎么旋转手机都能看到“正确”的预览画面(这个“正确”是指显示在UI预览界面的画面与你人眼看到的眼前的画面是一致的),Android系统底层根据当前手机屏幕的方向对图像Sensor采集到的数据进行了旋转处理,然后后才送给显示系统,因此,打开Camera应用后,无论怎么旋转手机,你都能看到“正确”的画面,Android系统提供一个API来手动设置Camera的预览方向,叫做setDisplayOrientation,默认情况下,这个值是0,与图像Sensor方向一致,所以对于横屏应用来说,就不需要更改这个Camera预览方向。但是,如果你的应用是竖屏应用,就必须通过这个API将Camera的预览方向旋转90,与手机屏幕方向一致,这样才会得到正确的预览画面。


Camera的拍照方向:当你点击拍照按钮,得到的图片方向不一定与画面中预览的方向一致,这是因为拍摄的照片是将图像Sensor采集到的数据直接存储到SDCard上的,因此,Camera的拍照方向与上述的Camera的图像Sensor方向一致。


为了演示这个问题,我用手机的Camera对同一个场景拍了两张照片,第一张是横着拿手机拍的,第二张是竖着拿手机拍的。然后用在电脑上打开得到的图片(实际场景中的杯子是竖着的),效果如下所示:


wKiom1SWJRTi0PqOAAG0VYlk6aQ451.jpg


由此可见,如果横向拿手机拍照,由于正好与Camera的拍照方向一致,因此得到的照片是“正确”的;而竖着拿手机拍照的话,Camera的图像Sensor依然以上面描述的角度在采集图像并存储到SDCard上,所以得到的图片就是右图这样的,因为竖着拿手机正好与图像Sensor的方向相差了90度。由此,大家应该明白了为什么我们用手机拍出的照片经常需要旋转90度才能看到“正确”的画面了吧?


我想上面的介绍应该已经把这个问题讲清楚了,下面我还想再深入一下,介绍一下设置Camera预览方向的那个API(setDisplayOrientation)。


上面说了,对于横屏应用,不需要额外设置这个方向,但是对于竖屏应用,则需要调用setDisplayOrientation(90),来保证Camera的预览方向与Activity的方向一致,那么设置了这个函数究竟会不会影响到Camera拍照的结果呢?根据上面的分析,理论上应该是不影响的,因为拍照得到的图片方向是与图像Sensor的方向一致的,当然,我们可以通过Android官方API的注释文档验证一下这个猜想,下面是Camera.setDisplayOrientation的注释文档:


/**
 * Set the clockwise rotation of preview display in degrees. This affects
 * the preview frames and the picture displayed after snapshot. This method
 * is useful for portrait mode applications. Note that preview display of
 * front-facing cameras is flipped horizontally before the rotation, that
 * is, the image is reflected along the central vertical axis of the camera
 * sensor. So the users can see themselves as looking into a mirror.
 *
 * <p>This does not affect the order of byte array passed in {@link
 * PreviewCallback#onPreviewFrame}, JPEG pictures, or recorded videos. This
 * method is not allowed to be called during preview.     
 */
 
public native final void setDisplayOrientation(int degrees);


重点看这两句话:


This affects the preview frames and the picture displayed after snapshot.

This does not affect the order of byte array passed in {@link
 * PreviewCallback#onPreviewFrame}, JPEG pictures, or recorded videos.


由此我们得到验证了,这个API修改的仅仅是Camera的预览方向而已,并不会影响到PreviewCallback回调、生成的JPEG图片和录像文件的方向,这些数据的方向依然会跟图像Sensor的方向一致。


关于Android Camera的预览和拍照方向的介绍就到这里了,希望对Camera应用开发的新手们能有所帮助,有任何疑问欢迎留言或者来信lujun.hust@gmail.com交流,或者关注我的新浪微博 @卢_俊 获取最新的文章和资讯。