1 初始准备

1.1 CGKit简介

  CGKit是华为推出的一套高性能渲染框架,提供了渲染所需的原子能力,如材质、模型、灯光以及一些后期特效等。另外提供了高性能渲染组件,如抗锯齿和基于Vulkan的多线程组件等。除此之外还提供了Smart Cache以及Pre-rotation等扩展能力,并整合了前沿计算机图形学、计算机视觉和深度学习等最新研究成果。

1.2 官方指导

  华为开发者的主页如下:
  https://developer.huawei.com/consumer/cn/

  在该页面有CGKit的链接:

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  点击该链接即可转到CGKit的主页,其地址如下:
  https://developer.huawei.com/consumer/cn/hms/huawei-computer-graphics/

  这里会有CGKit的基本介绍,如下:

在这里插入图片描述

  这里主要关注开发,点击“查看文档”,即可转到如下地址:

  https://developer.huawei.com/consumer/cn/doc/development/HMSCore-Guides/introduction-0000001050197938

  该网页是进行CGKit开发的官方页面,有关介绍这里不再重复。

  重点关注以下两点即可:

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  其中示例代码是一套Android Studio工程,含有开发CGKit的框架以及必要的代码;SDK则是CGKit的核心,包括so文件以及对应头文件。

  需要注意的是,示例代码需要做一定的修改才能开发出可运行的应用,主要是以下两个原因:

  1. SDK是核心模块,需要注册华为账号才能下载,故不包含在示例代码中,需要下载后放入示例代码工程中;
  2. 模型等文件有一定版权限制,故不包含在示例代码中,需要自行下载或制作模型后放入示例代码工程中。

1.3 开发准备

  1. 基于Kirin芯片的华为手机,目前支持Vulkan1.0版本,系统版本要求Android10以上;
  2. Android Studio,推荐使用最新版本(目前为4.0);
  3. NDK版本20.1.5948944;
  4. API等级29(Android 10)
  5. Build Tools版本29.0.3

2 开发详细记录

2.1 新建工程

  使用Android Studio新建工程,这里为了方便不直接新建工程,而以官方示例代码为例,直接用Android Studio打开即可。

  打开示例代码后,Android Studio会自动根据gradle进行有关内容的下载,比如该工程所指定的gradle-5.6.4。

  虽然gradle配置了minSdkVersion为27,但是由于CGKit刚刚推出,兼容性问题还有待完善,因此可以改为29,仅在Android 10以上版本运行。

2.2 签名

  示例代码中的gradle文件配置了签名,这里可以删除,仅作为自己开发验证使用。当然,参考官方资料进行签名生成,以及华为应用接入等完整步骤也可以。

2.3 集成SDK

  在前面章节提到的SDK下载部分,将SDK下载下来,如下:

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  将include目录拷贝到:
  app\src\main\cpp

  如下:
在这里插入图片描述

  libs目录拷贝到app目录,如下:

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  接着点击Build下的Refresh Linked C++ Projects:

在这里插入图片描述

  则可以打开MainApplication.cpp,查看其中的接口都不再以红色显示,说明已经配置好了:

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2.4 制作天空盒

  根据官方文档,天空盒应该自己制作,没有随示例代码发布。天空盒有许多参考资料,这里参考:
  https://www.cnblogs.com/alps/p/7112872.html

  该网站也提供了天空盒资源下载,可以作为学习之用。另外提供一个cubemap天空盒示例网站,可在线查看天空盒效果:
https://doc.babylonjs.com/resources/playground_textures#cubetextures

  选择一个cubemap天空盒下载,然后编辑.cub配置文件内容如下:

width=512
height=512
depth=6
mipmap=1
face=6
channel=4
suffix=.png

  这里width和height要和天空盒第一级mipmap的png图像大小一致。

  并根据指导将图片命名,如下:

在这里插入图片描述

  这些文件都放在env目录,然后复制到示例工程的cubemap目录即可。

  这里要注意,目前CGKit仅支持四通道png格式的图片,请勿使用其他格式。如果png不是四通道,可以使用windows画图程序打开,另存为png,则可以转换成四通道。

2.5 准备模型

  目前CGKit只支持obj格式的模型,且仅从obj中解析点和面,其中的mtl格式材质则被忽略。另外,解析支持法线、贴图坐标解析及切线计算,但是面仅支持三角形模式,而不会进行多顶点组成的面的自动三角化。

  开源免费的3D模型有许多,这里给一个参考网站:
  https://www.turbosquid.com/Search/3D-Models/free/obj

  对于本教程,这里选了如下的模型:
https://www.turbosquid.com/3d-models/medieval-blacksmith-low-poly-3d-model-1591136

  效果如下:

在这里插入图片描述

2.5 开发应用

  示例工程已经含有MainApplication.cpp有关代码,这里仅需要稍作修改即可。

2.5.1 修改模型

  首先在InitScene方法中,修改模型路径:

  String modelName = "models/black_smith/black_smith.obj";

  接着修改贴图路径(将原来的jpg转为png格式):

  String texAlbedo = "models/black_smith/texture/black_smith.png";

  这里只有一个贴图,将原来的多余贴图注释掉:

  //String texNormal = "models/Avatar/Normal_01.png";
  //String texPbr = "models/Avatar/Pbr_01.png";

  并将这两个贴图对应的SetTexture和SetSamplerParam注释掉。

2.5.2 修改天空盒

  修改CreateSkybox方法中的有关配置,将天空盒所用的立方体模型修改为:

  String modelName = "models/cube/cube.obj";

  这里cube是最简单的模型,链接如下:

  https://gist.github.com/MaikKlein/0b6d6bb58772c13593d0a0add6004c1c

  并注意将MainApplication.h中的环境贴图设置为:

  String m_envMap = "cubemaps/env/env.cub";

  这里与前面制作天空盒时所用的名称相同。

2.6 运行验证

  效果如下:

在这里插入图片描述

  如果运行出现问题,可以使用adb logcat进行日志查看以分析问题。CGKit也会在安卓标准日志中打印有关信息,且只记录ERROR级别日志。如果想要对CGKit日志进行过滤,可以使用如下命令:

  adb logcat | grep CGKit

3 FAQ

3.1 模型支持什么格式

  目前CGKit仅支持obj格式的模型,可解析顶点、法线、贴图坐标及面信息等;但不支持多余3顶点的面自动三角化,也不支持从mtl格式材质文件解析有关配置。

3.2 贴图支持什么格式

  目前CGKit仅支持四通道png格式图片解析。

3.3 签名是什么

  安卓开发可能需要用到签名,可以参考官方资料制作签名文件。在平时开发调试时,可以将示例代码中的签名配置注释掉。

3.4 Failed to get hire

  日志打印中可能会发现“Failed to get hire”,这条是打点所用,无需理会。“打点”是指CGKit对自己运行情况进行记录和上报,不影响渲染等模块运行。

4 附录

  已经编译好的apk,以及编译的Android Studio工程已经放在百度网盘供下载参考,如下:

  链接:https://pan.baidu.com/s/1x8wjYLqZ4CZpVUlo-ZDM1w   提取码:3j8j

  请注意,CGKit本身需要从官方下载SDK,即so和头文件,所以这里提供的工程中是不含有该SDK的,请先注册华为开发者后下载放入即可。该工程已经含有模型、贴图以及天空盒等必备资源,仅缺少CGKit SDK而已。

原文链接:https://developer.huawei.com/consumer/cn/forum/topicview?tid=0201309841885850221&fid=18

原作者:捉不住的鼬鼠