聊一聊关于鸿蒙的Graphic子系统

发布于 2021-8-27 18:31
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graphic_standard

  • 简介
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  • 编译构建
  • 接口说明
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简介

Graphic子系统 提供了图形接口能力和窗口管理接口能力,

其主要的结构如下图所示:

聊一聊关于鸿蒙的Graphic子系统 -开源基础软件社区

  • Surface

    图形缓冲区管理接口,负责管理图形缓冲区和高效便捷的轮转缓冲区。

  • Vsync

    垂直同步信号管理接口,负责管理所有垂直同步信号注册和响应。

  • WindowManager

    窗口管理器接口,负责创建和管理窗口。

  • WaylandProtocols

    窗口管理器和合成器的通信协议。

  • Compositor

    合成器,负责合成各个图层。

  • Renderer

    合成器的后端渲染模块。

  • Wayland protocols

    Wayland 进程间通信协议

  • Shell

    提供多窗口能力

  • Input Manger

    多模输入模块,负责接收事件输入

目录

foundation/graphic/standard/
├── frameworks              # 框架代码目录
│   ├── bootanimation       # 开机动画目录
│   ├── surface             # Surface代码
│   ├── vsync               # Vsync代码
│   └── wm                  # WindowManager代码
├── interfaces              # 对外接口存放目录
│   ├── innerkits           # native接口存放目录
│   └── kits                # js/napi接口存放目录
└── utils                   # 小部件存放目录

约束

  • 语言版本
    • C++11或以上

编译构建

可以依赖的接口有:

  • graphic_standard:libwms_client
  • graphic_standard:libsurface
  • graphic_standard:libvsync_client

接口说明

WindowManager

接口名 职责
GetInstance 获取WindowManager的单例指针
GetMaxWidth 获取当前屏幕宽度
GetMaxHeight 获取当前屏幕高度
CreateWindow 创建一个标准窗口
CreateSubWindow 创建一个子窗口
StartShotScreen 截屏操作
StartShotWindow 截取窗口操作
SwitchTop 将指定窗口调整至最上层显示

Window

接口名 职责
Show 显示当前窗口
Hide 隐藏当前窗口
Move 移动当前窗口至指定位置
SwitchTop 将当前窗口调整到最上层显示
ChangeWindowType 更改当前窗口类型
ReSize 调整当前窗口至指定大小
Rotate 旋转当前窗口
RegistPointerButtonCb 注册鼠标Button事件回调
RegistPointerEnterCb 注册鼠标Enter事件回调
RegistPointerLeaveCb 注册鼠标Leave事件回调
RegistPointerMotionCb 注册鼠标Motion事件回调
RegistPointerAxisDiscreteCb 注册鼠标AxisDiscrete事件回调
RegistPointerAxisSourceCb 注册鼠标AxisSource事件回调
RegistPointerAxisStopCb 注册鼠标AxisStop事件回调
RegistPointerAxisCb 注册鼠标Axis事件回调
RegistTouchUpCb 注册TouchUp事件回调
RegistTouchDownCb 注册TouchDown事件回调
RegistTouchEmotionCb 注册TouchEmotion事件回调
RegistTouchFrameCb 注册TouchFrame事件回调
RegistTouchCancelCb 注册TouchCancel事件回调
RegistTouchShapeCb 注册TouchShape事件回调
RegistTouchOrientationCb 注册TouchOrientation事件回调
RegistKeyboardKeyCb 注册键盘Key事件回调
RegistKeyboardKeyMapCb 注册键盘KeyMap事件回调
RegistKeyboardLeaveCb 注册键盘Leave事件回调
RegistKeyboardEnterCb 注册键盘Enter事件回调
RegistKeyboardRepeatInfoCb 注册键盘RepeatInfo事件回调

SubWindow

接口名 职责
Move 移动当前子窗口
SetSubWindowSize 调整当前子窗口位置

Surface

接口名 职责
CreateSurfaceAsConsumer Buffer的消费者来使用该函数创建一个Surface
CreateSurfaceAsProducer Buffer的生产者使用该函数创建一个Surface,只能使用与生产相关的接口
GetProducer 获得一个Surface内部的IBufferProducer对象
RequestBuffer 请求一个待生产的SurfaceBuffer对象
CancelBuffer 取消、归还一个待生产的SurfaceBuffer对象
FlushBuffer 归还一个生产好的SurfaceBuffer对象并携带一些信息
AcquireBuffer 请求一个待消费的SurfaceBuffer对象
ReleaseBuffer 归还一个已消费的SurfaceBuffer对象
GetQueueSize 获得当前同时能并存buffer的数量
SetQueueSize 设置当前同时能并存buffer的数量
SetDefaultWidthAndHeight 设置默认宽和高
GetDefaultWidth 获得默认宽度
GetDefaultHeight 获得默认高度
SetUserData 存贮字符串数据,不随着IPC传递
GetUserData 取出字符串数据
RegisterConsumerListener 注册一个消费监听器,监听Buffer的Flush事件
UnregisterConsumerListener 取消监听

SurfaceBuffer

接口名 职责
GetBufferHandle 获得SurfaceBuffer的BufferHandle指针
GetWidth 获得SurfaceBuffer的宽度
GetHeight 获得SurfaceBuffer的高度
GetFormat 获得SurfaceBuffer的颜色格式
GetUsage 获得SurfaceBuffer的用途
GetPhyAddr 获得SurfaceBuffer的物理地址
GetKey 获得SurfaceBuffer的key
GetVirAddr 获得SurfaceBuffer的虚拟地址
GetSize 获得SurfaceBuffer的文件句柄
SetInt32 获得SurfaceBuffer的缓冲区大小
GetInt32 设置SurfaceBuffer的32位整数
SetInt64 获得SurfaceBuffer的32位整数
GetInt64 设置SurfaceBuffer的64位整数

VsyncHelper

接口名 职责
Current 获取当前runner对应的VsyncHelper
VsyncHelper 用EventHandler对象构造VsyncHelper
RequestFrameCallback 注册一个帧回调

使用说明

具名服务-传递一个生产型Surface

注册

// 拿到一个消费型Surface
sptr<Surface> surface = Surface::CreateSurfaceAsConsumer();

// 拿出里面的生产者对象
sptr<IBufferProducer> producer = surface->GetProducer();

// 注册服务
auto sm = SystemAbilityManagerClient::GetInstance().GetSystemAbilityManager();
sm->AddSystemAbility(IPC_SA_ID, producer->AsObject());

客户端获得生产型Surface

// 获得远程对象
auto sm = SystemAbilityManagerClient::GetInstance().GetSystemAbilityManager();
sptr<IRemoteObject> robj = sm->GetSystemAbility(IPC_SA_ID);

// 构造Surface
sptr<IBufferProducer> bp = iface_cast<IBufferProducer>(robj);
sptr<Surface> surface = Surface::CreateSurfaceAsProducer(bp);

匿名服务-传递一个生产型Surface

场景: 在一次IPC过程中

发送

// 拿到一个消费型Surface
sptr<Surface> surface = CreateSurfaceAsConsumer();

// 拿出里面的生产者对象
sptr<IRemoteObject> producer = surface->GetProducer();

// 返回给客户端
parcel.WriteRemoteObject(producer);

接受并获得生产型Surface

// 获得远程对象
sptr<IRemoteObject> remoteObject = parcel.ReadRemoteObject();

// 构造Surface
sptr<IBufferProducer> bp = iface_cast<IBufferProducer>(robj);
sptr<Surface> surface = Surface::CreateSurfaceAsProducer(bp);

生产一个SurfaceBuffer

条件: 一个生产型Surface

BufferRequestConfig requestConfig = {
    .width = 1920, // 屏幕宽度
    .height = 1080, // 屏幕高度
    .strideAlignment = 8, // stride对齐字节
    .format = PIXEL_FMT_RGBA_8888, // 颜色格式
    .usage = HBM_USE_CPU_READ | HBM_USE_CPU_WRITE | HBM_USE_MEM_DMA, // 用法
    .timeout = 0, // 时延
};

sptr<SurfaceBuffer> buffer;
int32_t releaseFence;

SurfaceError ret = surface->RequestBuffer(buffer, releaseFence, requestConfig);
if (ret != SURFACE_ERROR_OK) {
    // failed
}

BufferFlushConfig flushConfig = {
    .damage = {                   // 重绘区域
        .x = 0,                   // 起点横坐标
        .y = 0,                   // 起点纵坐标
        .w = buffer->GetWidth(),  // 区域宽度
        .h = buffer->GetHeight(), // 区域高度
    },
    .timestamp = 0 // 给消费者看的时间,0为使用当前时间
};

ret = surface->FlushBuffer(buffer, -1, flushConfig);
if (ret != SURFACE_ERROR_OK) {
    // failed
}

消费一个SurfaceBuffer

条件: 一个消费型Surface

class TestConsumerListener : public IBufferConsumerListener {
public:
    void OnBufferAvailable() override {
        sptr<SurfaceBuffer> buffer;
        int32_t flushFence;

        SurfaceError ret = surface->AcquireBuffer(buffer, flushFence, timestamp, damage);
        if (ret != SURFACE_ERROR_OK) {
            // failed
        }

        // ...

        ret = surface->ReleaseBuffer(buffer, -1);
        if (ret != SURFACE_ERROR_OK) {
            // failed
        }
    }
};

sptr<IBufferConsumerListener> listener = new TestConsumerListener();
SurfaceError ret = surface->RegisterConsumerListener(listener);
if (ret != SURFACE_ERROR_OK) {
    // failed
}

给SurfaceBuffer带上自定义数据

sptr<SurfaceBuffer> buffer;
SurfaceError ret = buffer->SetInt32(1, 3);
if (ret != SURFACE_ERROR_OK) {
    // failed
}

int32_t val;
ret = buffer->GetInt32(1, val);
if (ret != SURFACE_ERROR_OK) {
    // failed
}

注册一个Vsync回调事件

用handler构造VsyncHelper

auto runner = AppExecFwk::EventRunner::Create(true);
auto handler = std::make_shared<AppExecFwk::EventHandler>(runner);
auto helper = new VsyncHelper(handler);
runner->Run();

struct FrameCallback cb = {
    .timestamp_ = 0,
    .userdata_ = nullptr,
    .callback_ = [](int64_t timestamp, void* userdata) {
    },
};

VsyncError ret = helper->RequestFrameCallback(cb);
if (ret != VSYNC_ERROR_OK) {
    // failed
}

在handler里用Current

auto runner = AppExecFwk::EventRunner::Create(true);
auto handler = std::make_shared<AppExecFwk::EventHandler>(runner);
handler->PostTask([]() {
    auto helper = VsyncHelper::Current();
    struct FrameCallback cb = {
        .timestamp_ = 0,
        .userdata_ = nullptr,
        .callback_ = [](int64_t timestamp, void* userdata) {
        },
    };

    VsyncError ret = helper->RequestFrameCallback(cb);
    if (ret != VSYNC_ERROR_OK) {
        // failed
    }
});

runner->Run();

相关仓

  • graphic_standard
  • ace_ace_engine
  • aafwk_standard
  • multimedia_media_standard
  • multimedia_camera_standard

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