Android2.3 中如何使用GPU硬件加速
1.名詞解釋
GPU:Graphic Processing Unit (圖形處理器)
OpenGL:Open Graphic Library 定義了一個(gè)跨編程語(yǔ)言,、跨平臺(tái)的編程接口的規(guī)格,,不同廠商會(huì)有不同的實(shí)現(xiàn)方法,它主要用于三維圖象(二維的亦可)繪制,。
SurfaceFlinger:Android中負(fù)責(zé)Surface之間疊加,、混合操作的動(dòng)態(tài)庫(kù)
Skia:Android中的2D圖形庫(kù)
libagl:Android中通過(guò)軟件方法實(shí)現(xiàn)的一套OpenGL動(dòng)態(tài)庫(kù)
libhgl:為區(qū)別libagl,,自定義的一種叫法。特指GPU廠商提供的硬件實(shí)現(xiàn)的OpenGL
composition:特指SurfaceFlinger對(duì)各個(gè)Surface之間的疊加,、混合操作
render:特指使用OpenGL動(dòng)態(tài)庫(kù)進(jìn)行3D渲染
copybit:Android使用2D引擎來(lái)加速圖形操作(主要是Surface之間的composition操作)的一種技術(shù),,對(duì)應(yīng)著一個(gè)或幾個(gè)動(dòng)態(tài)庫(kù)。
pmem:Android特有驅(qū)動(dòng),,從linux內(nèi)核中reserve物理連續(xù)內(nèi)存,,可以為2d、3d引擎,、vpu等設(shè)備分配物理連續(xù)內(nèi)存,。
2 3D、2D引擎在Android中的使用方法
2.1 Android如何使用2D,、3D引擎
Android在啟動(dòng)后,,會(huì)在運(yùn)行時(shí)根據(jù)配置文件加載OpenGL(libagl & libhgl)的實(shí)現(xiàn),如果有libhgl實(shí)現(xiàn),,默認(rèn)使用libhgl實(shí)現(xiàn),,否則使用libagl實(shí)現(xiàn)。
Android OpenGL動(dòng)態(tài)庫(kù)使用方法:
1. 判斷是否含有egl.cfg文件,,如果沒(méi)有在加載libagl
2. 如果有egl.cfg文件,,則解析egl.cfg文件,根據(jù)egl.cfg文件加載對(duì)應(yīng)libhgl和libagl
3. 分別解析libagl和libhgl,,獲取libagl和libhgl中標(biāo)準(zhǔn)OpenGL函數(shù)的函數(shù)地址(函數(shù)指針)
4. 系統(tǒng)在執(zhí)行過(guò)程中,,會(huì)通過(guò)函數(shù)指針調(diào)用到libagl或者libhgl中去,從而實(shí)現(xiàn)圖形的繪制,。
OpenGL在Android中兩個(gè)作用:
1. 用于Surface的composition操作,。
SurfaceFlinger會(huì)調(diào)用到OpenGL中,通過(guò)libagl或者libhgl做Surface的組合,、疊加操作,。
2. 用于圖形圖像的渲染
Android framework會(huì)對(duì)OpenGL實(shí)現(xiàn)進(jìn)行java層次的簡(jiǎn)單封裝,在java應(yīng)用程序中對(duì)OpenGL的調(diào)用最終會(huì)調(diào)用到libagl或者libhgl中去,。
很多第三方游戲,、3D圖庫(kù)、某些launcher會(huì)使用OpenGL實(shí)現(xiàn)比較炫麗UI的特效,。
Copybit在Android中的作用
Copybit在Android中主要用于Surface的composition操作,。
Skia在Android中的作用
Skia是Android的2D圖形庫(kù),用于繪制文字,、幾何圖形,、圖像等。
Skia的設(shè)備后端:Raster,、OpenGL,、PDF
Skia是否支持硬件加速,?(此乃官方說(shuō)明,我只是翻譯,。)
參考http://code.google.com/p/skia/wiki/FAQ
1. Skia子類SkCanvas
由于所有的繪圖操作都會(huì)通過(guò)SkCanvas子類,,這些繪圖可以重定向到不同的圖形API。SkGLCanvas已經(jīng)可以將繪圖操作直接指向?qū)?/span>OpenGL的調(diào)用,。參考src/gl目錄
2. 自定義存在瓶頸的調(diào)用
Skia中的某些blit操作存在瓶頸,,可以利用CPU的一些特性去重寫這些操作。比如在ARMV7設(shè)備上可以使用NEON SIMD指令進(jìn)行優(yōu)化,。參考src/opts目錄
2.2 使用GPU硬件加速需要做的工作
1. Linux內(nèi)核方面:
1.1添加GPU驅(qū)動(dòng)支持,,以模塊方式編譯GPU驅(qū)動(dòng),Android啟動(dòng)時(shí)加載內(nèi)核模塊,。
1.2添加PMEM支持,,預(yù)留內(nèi)存供GPU使用
2. Android方面:
2.1添加copybit HAL
我們使用copybit調(diào)用2D engine對(duì)surface composition進(jìn)行硬件加速。這樣可能會(huì)達(dá)到更大的性能提升效果(比起使用3D engine),。
2.2修改gralloc
gralloc負(fù)責(zé)顯存等的分配,,以及對(duì)framebuffer操作。如果使用copybit,,必須修改gralloc
2.3修改libagl
如果使用copybit,,必須修改libagl,對(duì)libagl做部分hack,,使之能夠調(diào)用到copybit,。
2.4修改surfaceflinger
如果使用 copybit可能需要做部分修改