鸿蒙（API 12 Beta6版）图形加速【OpenGL ES平台内插模式】超帧功能开发

本文主要是介绍鸿蒙（API 12 Beta6版）图形加速【OpenGL ES平台内插模式】超帧功能开发，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

超帧内插模式是利用相邻两个真实渲染帧进行超帧计算生成中间的预测帧，即利用第N-1帧和第N帧真实渲染帧预测第N-0.5帧预测帧，如下图所示。由于中间预测帧的像素点通常能在前后两帧中找到对应位置，因此内插模式的预测帧效果较外插模式更优。由于第N帧真实渲染帧需要等待第N-0.5帧预测帧生成并送显后才能最终送显，因此会新增1~2帧的响应时延。

OpenGL ES平台

业务流程

基于OpenGL ES图形API平台，集成超帧内插模式的主要业务流程如下：

用户进入超帧适用的游戏场景。
游戏应用调用[HMS_FG_CreateContext_GLES]接口创建超帧上下文实例。
游戏应用调用接口配置超帧实例属性。包括调用[HMS_FG_SetAlgorithmMode_GLES]（必选）设置超帧算法模式并选择内插模式；调用[HMS_FG_SetResolution_GLES]（必选）设置超帧输入输出图像分辨率；调用[HMS_FG_SetCvvZSemantic_GLES]（可选）设置齐次裁剪空间Z/W范围及深度测试函数；调用[HMS_FG_SetImageFormat_GLES]（可选）设置真实渲染帧颜色缓冲区图像格式；如果颜色缓冲区相对深度模板缓冲区基于y轴翻转180度，则调用[HMS_FG_SetDepthStencilYDirectionInverted_GLES]（可选）设置翻转状态。
游戏应用调用[HMS_FG_Activate_GLES]接口激活超帧上下文实例。
游戏应用调用[HMS_FG_Dispatch_GLES]接口并传入历史真实渲染帧颜色信息、深度信息、相机矩阵信息，生成预测帧，并更新预测帧缓冲区。当相机视图投影矩阵的平移分量非常大时（如超过10W），预测帧效果下降，画面易出现闪烁。此时可在[HMS_FG_Dispatch_GLES]接口调用前调用[HMS_FG_SetExtendedCameraInfo_GLES]设置相机扩展信息，从而获取精度更高的预测帧效果。
预测帧绘制UI并送显。
绘制缓存中的上一帧真实渲染帧，并绘制UI。
上一帧真实渲染帧送显。
渲染游戏场景获取真实渲染帧，缓存真实渲染帧颜色信息、深度信息、相机矩阵等信息，用于后续超帧预测。由于内插模式真实帧需要等待前一帧预测帧绘制并送显后再送显，因此此处缓存一帧真实帧信息。跳转至序号5继续执行，直到退出游戏场景。
用户退出超帧适用的游戏场景。
游戏应用调用[HMS_FG_DestroyContext_GLES]接口销毁超帧上下文实例并释放内存资源。

开发步骤

本节阐述基于OpenGL ES图形API平台的超帧调用示例。

引用Graphics Accelerate Kit超帧头文件：frame_generation_gles.h。

// 引用超帧frame_generation_gles.h头文件
#include <graphics_game_sdk/frame_generation_gles.h>

编写CMakeLists.txt。

find_library(# Sets the name of the path variable.framegeneration-lib# Specifies the name of the NDK library that you want CMake to locate.libframegeneration.so
)target_link_libraries(entry PUBLIC${framegeneration-lib}
)

调用[HMS_FG_CreateContext_GLES]接口创建超帧上下文实例。

// 创建超帧上下文实例
FG_Context_GLES* context_ = HMS_FG_CreateContext_GLES();
if (context_ == nullptr) {return false;
}

调用超帧实例属性配置接口，超帧算法模式选择内插模式。

// 初始化超帧接口调用错误码FG_ErrorCode errorCode = FG_SUCCESS;
// 超帧算法模式FG_AlgorithmModeInfo aInfo{};aInfo.predictionMode = FG_PREDICTION_MODE_INTERPOLATION;                  // 内插模式aInfo.meMode = FG_ME_MODE_BASIC;                                          // 运动估计基础模式errorCode = HMS_FG_SetAlgorithmMode_GLES(context_, &aInfo);               // [必选] 设置超帧算法模式if (errorCode != FG_SUCCESS) {    return false;}
// 真实帧颜色缓冲区分辨率FG_Dimension2D inputColorResolution{};                                    inputColorResolution.width = 1280;                                        // 真实帧颜色缓冲区图像宽度inputColorResolution.height = 720;                                        // 真实帧颜色缓冲区图像高度// 真实帧深度模板缓冲区分辨率FG_Dimension2D inputDepthStencilResolution{};                             inputDepthStencilResolution.width = 1280;                                 // 真实帧深度模板缓冲区图像宽度inputDepthStencilResolution.height = 720;                                 // 真实帧深度模板缓冲区图像高度// 预测帧分辨率FG_Dimension2D outputColorResolution{};                                    outputColorResolution.width = 1280;                                       // 预测帧图像宽度outputColorResolution.height = 720;                                       // 预测帧图像高度// 超帧输入输出图像分辨率FG_ResolutionInfo rInfo{};rInfo.inputColorResolution = inputColorResolution;rInfo.inputDepthStencilResolution = inputDepthStencilResolution;rInfo.outputColorResolution = outputColorResolution;errorCode = HMS_FG_SetResolution_GLES(context_, &rInfo);                  // [必选] 设置超帧输入输出图像分辨率if (errorCode != FG_SUCCESS) {    return false;}
// [可选] 设置齐次裁剪空间Z/W范围及深度测试模式，接口不调用时默认为FG_CVV_Z_SEMANTIC_MINUS_ONE_TO_ONE_FORWARD_ZerrorCode = HMS_FG_SetCvvZSemantic_GLES(context_, FG_CVV_Z_SEMANTIC_MINUS_ONE_TO_ONE_FORWARD_Z);if (errorCode != FG_SUCCESS) {    return false;}
// [可选] 设置真实渲染帧颜色缓冲区图像格式，接口不调用时默认为FG_FORMAT_R8G8B8A8_UNORMerrorCode = HMS_FG_SetImageFormat_GLES(context_, FG_FORMAT_R8G8B8A8_UNORM);if (errorCode != FG_SUCCESS) {    return false;}
// [可选] 当颜色缓冲区相对深度模板缓冲区基于y轴翻转180度时，设置第二个参数为true，接口不调用时默认为falseerrorCode = HMS_FG_SetDepthStencilYDirectionInverted_GLES(context_, true);if (errorCode != FG_SUCCESS) {    return false;}

调用[HMS_FG_Activate_GLES]接口激活超帧上下文实例。

// 激活超帧上下文实例
errorCode = HMS_FG_Activate_GLES(context_);
if (errorCode != FG_SUCCESS) {return false;
}

游戏运行中，真实帧和预测帧交替渲染并送显。渲染真实帧时，缓存颜色信息、深度信息和相机矩阵等属性信息。渲染预测帧时，需调用[HMS_FG_Dispatch_GLES]接口并传入上一帧真实帧属性信息，指定预测帧缓冲区索引，生成预测帧，最终更新预测帧缓冲区内存。

// 帧计数
uint32_t frameNum = 0;
// 帧生成属性配置结构体
FG_DispatchDescription_GLES dispatchDescriptionData_ {.inputColor = 0U, .inputDepthStencil = 0U, .viewProj{}, .invViewProj{}, .outputColor = 0U
};// 变量声明
uint32_t inputColor = 0;
uint32_t inputDepthStencil = 0;
uint32_t outputColor = 0;
FG_Mat4x4 preViewProj;
FG_Mat4x4 preInvViewProj;// 帧循环
while (true) {frameNum += 1;if ((frameNum & 1) != 0) { // 预测帧渲染阶段    // 传入上一帧真实渲染帧颜色缓冲区索引dispatchDescriptionData_.inputColor = inputColor;// 传入上一帧真实渲染帧深度模板缓冲区索引dispatchDescriptionData_.inputDepthStencil = inputDepthStencil;// 传入预测帧缓冲区索引dispatchDescriptionData_.outputColor = outputColor;// 传入上一帧真实渲染帧视图投影矩阵dispatchDescriptionData_.viewProj = preViewProj;// 传入上一帧真实渲染帧视图投影逆矩阵dispatchDescriptionData_.invViewProj= preInvViewProj;// [可选] 当视图投影矩阵的平移分量非常大时，可提供相机扩展属性信息获得更加准确的超帧效果FG_PerFrameExtendedCameraInfo info;errorCode = HMS_FG_SetExtendedCameraInfo_GLES(context_, &info);// 生成预测帧，更新预测帧缓冲区的内存errorCode = HMS_FG_Dispatch_GLES(context_, &dispatchDescriptionData_);switch (errorCode) {case FG_SUCCESS: { // 生成预测帧成功// 绘制预测帧// ...// 绘制UI// ...// 预测帧送显// ...break;}case FG_COLLECTING_PREVIOUS_FRAMES:// 传入真实帧数量未达到固定阈值，无预测帧生成，基础内插模式传入真实帧数量<2时返回该状态码，此时不要将预测帧送显break;default:// 预测帧生成失败return false;}} else { // 真实帧渲染阶段            // 绘制缓存中的上一帧真实帧// ...// 绘制UI// ...// 渲染当前帧渲染画面，缓存颜色、深度、相机矩阵等信息，用于下一帧预测帧生成// ...// 送显缓存中的上一帧真实帧// ...}
}

调用[HMS_FG_DestroyContext_GLES]接口销毁超帧实例，释放内存资源。

// 销毁超帧上下文实例并释放内存资源
errorCode = HMS_FG_DestroyContext_GLES(&context_);
if (errorCode != FG_SUCCESS) {return false;
}

最后呢

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