Android NDK图形API篇
前言
我们知道，在游戏和多媒体领域，图形和图像的处理速度和性能至关重要，在Java层处理图形、图像速度又比较慢，不能满足实际的需要，这时候我们就可以借助原生图形API来让自己的游戏和多媒体应用表现更出色。
本篇重点介绍原生图形API的相关知识，并通过一些示例，让大家更好的掌握原生图形API的相关知识。
原生图形API
原生图形API的种类
l JNI图形API也叫位图API
l Open GL ES API
l 原生Window API
JNI图形API也叫位图API
需要引用的头文件
#include <android/bitmap.h>需要引用的so库
jnigraphics.soJNI图形API函数解析
获取Bitmap对象信息
int AndroidBitmap_getInfo(JNIEnv* env, jobject jbitmap, AndroidBitmapInfo*info);enum AndroidBitmapFormat {
ANDROID_BITMAP_FORMAT_NONE = 0,
ANDROID_BITMAP_FORMAT_RGBA_8888 = 1,
ANDROID_BITMAP_FORMAT_RGB_565 = 4,
ANDROID_BITMAP_FORMAT_RGBA_4444 = 7,
ANDROID_BITMAP_FORMAT_A_8 = 8,
};typedef struct {
uint32_t width;
uint32_t height;
uint32_t stride;
int32_t format;
uint32_t flags; // 0 for now
} AndroidBitmapInfo;
函数解析
env，指JNIEnv结构体指针
jbitmap，指android的Bitmap对象
info，指AndroidBitmapInfo结构体指针
如果函数调用成功，返回0，否则返回-1
示例代码
AndroidBitmapInfo info;
int result=AndroidBitmap_getInfo(env,bitmap,&info);
锁定Bitmap像素缓存
int AndroidBitmap_lockPixels(JNIEnv* env, jobject jbitmap, void** addrPtr);
函数解析
env，指JNIEnv结构体指针
jbitmap，指android的Bitmap对象
addrPtr，指指向jbitmap对象的像素数据指针
如果函数调用成功，返回0，否则返回-1
示例代码
int32_t *buffer=0;
result=AndroidBitmap_lockPixels(env,bitmap,(void**)&buffer);
解锁Bitmap像素缓存
int AndroidBitmap_unlockPixels(JNIEnv* env, jobject jbitmap);
函数解析
env，指JNIEnv结构体指针
jbitmap，指android的Bitmap对象
如果函数调用成功，返回0，否则返回-1
示例代码
AndroidBitmap_unlockPixels(env,bitmap);
JNI图形API示例
extern "C"
JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_kgdwbb_jnistudy_MainActivity_render(JNIEnv* env, jobject thiz,jobject bitmap,jobject bitmap2){
int32_t *buffer=0;
AndroidBitmapInfo info;
int result=AndroidBitmap_getInfo(env,bitmap,&info); result=AndroidBitmap_lockPixels(env,bitmap,(void**)&buffer);
int32_t *data=0;
result=AndroidBitmap_lockPixels(env,bitmap2,(void**)&data);
long len= sizeof(int)*info.width*info.height;
//memcpy(buffer,data,len);
memmove(buffer,data,len);
AndroidBitmap_unlockPixels(env,bitmap2);
AndroidBitmap_unlockPixels(env,bitmap);
}其中bitmap是一个动态生成的bitmap，没有位图数据，bitmap2是一个真实的图像bitmap，这个例子要做的就是把bitmap2的位图数据复制到bitmap的位图数据所指向的地址空间里面。
Open GL ES API
需要引用的头文件
Open GL ES 1.x头文件#include <GLES/gl.h>
#include <GLES/glext.h>
Open GL ES 2.x头文件
#include <GLES2/gl2.h>
#include <GLES2/gl2ext.h>
需要引用的so库
Open GL ES 1.x库文件GLESV1_CM.so
Open GL ES 2.x库文件
GLESv2.so
GLSurfaceView
如果原生代码需要使用Open GL ES的相关函数来进行view的渲染，在android端需要使用GLSurfaceView进显示渲染后的内容
Open GL ES API函数解析
关于Open GL ES API，由于这个函数库比较大，涉及的函数比较多，请大家参考专业的Open GL ES相关的书籍，这里就不再介绍了。
Open GL ES API示例
请大家参考Open GL ES的相关书箱或者官方教程
原生Window API
需要引用的头文件
#include <android/native_window.h>#include<android/native_window_jni.h>
需要引用的so库
android.so原生Window API函数解析
从Surface对象中检索原生Window
ANativeWindow* ANativeWindow_fromSurface(JNIEnv* env, jobject surface);函数解析
env，指JNIEnv结构体的指针
suerface，指向android的Surface对象
如果函数调用成功，返回指向ANativeWindow的指针，否则返回NULL
获取原生Window实例中的引用
void ANativeWindow_acquire(ANativeWindow* window);
函数解析
window，指通过ANativeWindow_fromSurface函数获取的ANativeWindow指针
这个函数的功能就是防止引用的surface对象被删除，获取一个指向surface对象的引用
释放原生Window实例中的引用
void ANativeWindow_release(ANativeWindow* window);
函数解析
window，指通过ANativeWindow_fromSurface函数获取的ANativeWindow指针
这个函数的功能就是释放通过ANativeWindow_acquire函数获取的surface对象的引用
检索原生Window的信息
获取原生window的宽度
int32_t ANativeWindow_getWidth(ANativeWindow* window);
函数解析
window，指通过ANativeWindow_fromSurface函数获取的ANativeWindow指针
如果调用成功，返回原生window的宽度，否则返回-1
获取原生window的高度
int32_t ANativeWindow_getHeight(ANativeWindow* window);
函数解析
window，指通过ANativeWindow_fromSurface函数获取的ANativeWindow指针
如果调用成功，返回原生window的高度，否则返回-1
获取原生window的像素格式
int32_t ANativeWindow_getFormat(ANativeWindow* window);
函数解析
window，指通过ANativeWindow_fromSurface函数获取的ANativeWindow指针
如果函数调用成功，返回原生window的像素格式，否则返回-1
设置原生window缓冲区的几何形状
int32_t ANativeWindow_setBuffersGeometry(ANativeWindow* window,
int32_t width, int32_t height,int32_t format);函数解析
window，指通过ANativeWindow_fromSurface函数获取的ANativeWindow指针
width，设置原生window的宽度
height，设置原生window的高度
format，设置原生window的像素格式
如果函数调用成功，返回0，否则，返回-1
锁定原生Window的缓冲区
typedef struct ANativeWindow_Buffer {
// The number ofpixels that are show horizontally.
int32_t width; // The number ofpixels that are shown vertically.
int32_t height; // The number of*pixels* that a line in the buffer takes in
// memory. This may be >= width.
int32_t stride; // The format of thebuffer. One of WINDOW_FORMAT_*
int32_t format; // The actual bits.
void* bits;
// Do not touch.
uint32_t reserved[6];
} ANativeWindow_Buffer;
int32_t ANativeWindow_lock(ANativeWindow* window, ANativeWindow_Buffer*outBuffer,
ARect* inOutDirtyBounds);函数解析
window，指通过ANativeWindow_fromSurface函数获取的ANativeWindow指针
outBuffer，指向ANativeWindow_Buffer结构体的指针，
inOutDirtyBounds，指向ARect结构体的指针，这个参数为可选参数
如果函数调用成功，返回0，否则，返回-1
释放原生Window的缓冲区
int32_t ANativeWindow_unlockAndPost(ANativeWindow* window);
函数解析
window，指通过ANativeWindow_fromSurface函数获取的ANativeWindow指针
如果函数调用成功，返回0，否则，返回-1
SurfaceView
在android层要想使用原生windowAPI，我们需要使用SurfaceView来和原生windowAPI配置，我们可以通过SurfaceView来获取原生windowAPI需要的surface对象
原生Window API示例
extern "C"
JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_kgdwbb_jnistudy_MainActivity_render2(JNIEnv* env, jobject thiz,jobject surface,jobject bitmap){
AndroidBitmapInfo info;
AndroidBitmap_getInfo(env,bitmap,&info);
int dataLen= sizeof(int) * info.width *info.height; char *data=NULL;
AndroidBitmap_lockPixels(env,bitmap,(void**)&data);
AndroidBitmap_unlockPixels(env,bitmap); ANativeWindow *window=ANativeWindow_fromSurface(env,surface);
// intwidth=ANativeWindow_getWidth(window);
// intheight=ANativeWindow_getHeight(window);
// intformat=ANativeWindow_getFormat(window);
// ANativeWindow_setBuffersGeometry(window,width,height,format); ANativeWindow_acquire(window);
ANativeWindow_BufferwindowBuffer;
ANativeWindow_lock(window,&windowBuffer,NULL); dataLen= sizeof(int)*windowBuffer.width*windowBuffer.height;
if (windowBuffer.bits != NULL) {
//memcpy(windowBuffer.bits,data, dataLen);
if (windowBuffer.width == windowBuffer.stride) {
memcpy(windowBuffer.bits, data, dataLen);
} else {
int offset=windowBuffer.stride-windowBuffer.width;
for (int ii=0; ii <windowBuffer.height*2; ii++) {
char *srcPointer = data+ windowBuffer.width * ii*2;
char *dstPointer = ((char *)windowBuffer.bits) + windowBuffer.stride * ii*2; memcpy(dstPointer,srcPointer, windowBuffer.stride*2);
}
}
} ANativeWindow_release(window);
ANativeWindow_unlockAndPost(window);
}结束语
本篇介绍了android NDK三种原生图形API，各有所长，大家可以根据需要来选用，对于最强大最复杂的Open GL ES的内容，本篇暂时不作深入介绍，有兴趣的同学可以参考其它Open GL ES的专业书籍或教程来系统的学习。
Android NDK提供的这三种强大的图形API，让我们可以在游戏和多媒体领域充分发挥我们所长，设计和开发中精美的作品。
本篇文章只是抛砖引玉，大家如果想在图形图像领域有所成就，仅仅学习本篇文章是远远不够的。大家还需要在图形图像领域进行更深入的学习和研究。
