Android 相机库CameraView源码解析 (三) : 滤镜相关类说明

2023-12-04 08:04

本文主要是介绍Android 相机库CameraView源码解析 (三) : 滤镜相关类说明,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!

1. 前言

这段时间,在使用 natario1/CameraView 来实现带滤镜的预览拍照录像功能。
由于CameraView封装的比较到位,在项目前期,的确为我们节省了不少时间。
但随着项目持续深入,对于CameraView的使用进入深水区,逐渐出现满足不了我们需求的情况。
Github中的issues中,有些BUG作者一直没有修复。

那要怎么办呢 ? 项目迫切地需要实现相关功能,只能自己硬着头皮去看它的源码,去解决这些问题。
上篇文章,我们对拍照的流程有了大致的了解,这篇文章,我们来看下滤镜相关的类,为后面带滤镜拍照的源码解析做下铺垫。

以下源码解析基于CameraView 2.7.2

implementation("com.otaliastudios:cameraview:2.7.2")

为了在博客上更好的展示,本文贴出的代码进行了部分精简

在这里插入图片描述

2. 如何设置滤镜

CameraView中,通过setFilter(Filter filter)来设置滤镜。

//初始化亮度滤镜
val brightnessFilter = BrightnessFilter()
//设置亮度值
brightnessFilter.setBrightness(1.5F)
//设置滤镜
cameraView.setFilter(brightnessFilter)

3. Filter

Filter是一个接口,定义了获取顶点着色器获取片元着色器当初始化时当销毁时当绘制时设置尺寸拷贝滤镜

public interface Filter {/*** 获取顶点着色器*/String getVertexShader();/*** 获取片元着色器*/String getFragmentShader();/*** 初始化时调用*/void onCreate(int programHandle);/*** 销毁时调用* */void onDestroy();/*** 当绘制的时候*/void draw(long timestampUs, float[] transformMatrix);/*** 设置尺寸*/void setSize(int width, int height);/*** 复制滤镜*/Filter copy();
}

4. BaseFilter

BaseFilter是一个抽象类,实现了Filter接口,BaseFilter实现了默认的顶点着色器和片元着色器,在onCreate的时候,创建了具体执行OpenGL APIGlTextureProgramcopy的时候,会根据OneParameterFilterTwoParameterFilter接口,复制Filter

public abstract class BaseFilter implements Filter {//...省略了具体代码...
}

接下来来看BaseFilter的具体代码

4.1 默认的顶点着色器和片元着色器

实现了默认的顶点着色器和片元着色器

protected final static String DEFAULT_VERTEX_POSITION_NAME = "aPosition";
protected final static String DEFAULT_VERTEX_TEXTURE_COORDINATE_NAME = "aTextureCoord";
protected final static String DEFAULT_VERTEX_MVP_MATRIX_NAME = "uMVPMatrix";
protected final static String DEFAULT_VERTEX_TRANSFORM_MATRIX_NAME = "uTexMatrix";
protected final static String DEFAULT_FRAGMENT_TEXTURE_COORDINATE_NAME = "vTextureCoord";private static String createDefaultVertexShader(@NonNull String vertexPositionName,@NonNull String vertexTextureCoordinateName,@NonNull String vertexModelViewProjectionMatrixName,@NonNull String vertexTransformMatrixName,@NonNull String fragmentTextureCoordinateName) {return "uniform mat4 "+vertexModelViewProjectionMatrixName+";\n"+ "uniform mat4 "+vertexTransformMatrixName+";\n"+ "attribute vec4 "+vertexPositionName+";\n"+ "attribute vec4 "+vertexTextureCoordinateName+";\n"+ "varying vec2 "+fragmentTextureCoordinateName+";\n"+ "void main() {\n"+ "    gl_Position = " +vertexModelViewProjectionMatrixName+" * "+ vertexPositionName+";\n"+ "    "+fragmentTextureCoordinateName+" = ("+vertexTransformMatrixName+" * "+ vertexTextureCoordinateName+").xy;\n"+ "}\n";
}private static String createDefaultFragmentShader(@NonNull String fragmentTextureCoordinateName) {return "#extension GL_OES_EGL_image_external : require\n"+ "precision mediump float;\n"+ "varying vec2 "+fragmentTextureCoordinateName+";\n"+ "uniform samplerExternalOES sTexture;\n"+ "void main() {\n"+ "  gl_FragColor = texture2D(sTexture, "+fragmentTextureCoordinateName+");\n"+ "}\n";
}

4.2 创建GlTextureProgram

GlTextureProgram是对OpenGL纹理绘制的具体实现,这里传入了顶点着色器和片元着色器等,创建了GlTextureProgram

@Override
public void onCreate(int programHandle) {program = new GlTextureProgram(programHandle,vertexPositionName,vertexModelViewProjectionMatrixName,vertexTextureCoordinateName,vertexTransformMatrixName);programDrawable = new GlRect();
}

4.3 设置尺寸并绘制

在合适的机会设置尺寸并绘制,绘制里面有三个方法onPreDrawonDrawonPostDraw,内部都是调用的GlTextureProgram对应的onPreDrawonDrawonPostDraw,而GlTextureProgram里面,我们现在只需要知道是OpenGL API具体的方法就行了。

@Override
public void setSize(int width, int height) {size = new Size(width, height);
}@Override
public void draw(long timestampUs, @NonNull float[] transformMatrix) {onPreDraw(timestampUs, transformMatrix);onDraw(timestampUs);onPostDraw(timestampUs);
}protected void onPreDraw(long timestampUs, @NonNull float[] transformMatrix) {program.setTextureTransform(transformMatrix);program.onPreDraw(programDrawable, programDrawable.getModelMatrix());
}protected void onDraw(long timestampUs) {program.onDraw(programDrawable);
}protected void onPostDraw(long timestampUs) {program.onPostDraw(programDrawable);
}

4.4 拷贝滤镜

copy方法,内部调用了getClass().newInstance()来反射得到一个新的BaseFilter,并赋值了Size,如果实现了OneParameterFilterTwoParameterFilter接口,还会给设置相关的参数。

比如亮度滤镜的亮度值,就需要实现OneParameterFilterTwoParameterFilter接口,从而使设置的亮度值,赋值到新的BaseFilter

@NonNull
@Override
public final BaseFilter copy() {BaseFilter copy = onCopy();if (size != null) {copy.setSize(size.getWidth(), size.getHeight());}if (this instanceof OneParameterFilter) {((OneParameterFilter) copy).setParameter1(((OneParameterFilter) this).getParameter1());}if (this instanceof TwoParameterFilter) {((TwoParameterFilter) copy).setParameter2(((TwoParameterFilter) this).getParameter2());}return copy;
}@NonNull
protected BaseFilter onCopy() {try {return getClass().newInstance();} catch (IllegalAccessException e) {throw new RuntimeException("Filters should have a public no-arguments constructor.", e);} catch (InstantiationException e) {throw new RuntimeException("Filters should have a public no-arguments constructor.", e);}
}

那么我们就会有疑问了,copy方法在什么情况下会使用呢 ?
根据源码,可以看到在带滤镜拍照相关的SnapshotGlPictureRecorder类中,会用到copy方法。

protected void onRendererFilterChanged(@NonNull Filter filter) {mTextureDrawer.setFilter(filter.copy());
}

就是预览和拍照用的BaseFilter其实不是同一个Fitler,而是会先copy一份,再去拍照。
因为为了预览流畅,预览和拍照其实用的不是同一个Surface(后面会讲),原来的Fitler已经被预览使用了,所以需要Copy一份,再给拍照使用。

5. 预置的滤镜

CameraView预置了一些常见的滤镜,可以直接拿来使用。

5.1 预设的滤镜大全

预设的滤镜有以下这些
在这里插入图片描述

5.2 亮度滤镜

比如BrightnessFilter是调节亮度的滤镜,其代码如下
可以看到,里面传入了相关的GLSL代码,并在onPreDraw设置了亮度值。

public class BrightnessFilter extends BaseFilter implements OneParameterFilter {private final static String FRAGMENT_SHADER = "#extension GL_OES_EGL_image_external : require\n"+ "precision mediump float;\n"+ "uniform samplerExternalOES sTexture;\n"+ "uniform float brightness;\n"+ "varying vec2 "+DEFAULT_FRAGMENT_TEXTURE_COORDINATE_NAME+";\n"+ "void main() {\n"+ "  vec4 color = texture2D(sTexture, "+DEFAULT_FRAGMENT_TEXTURE_COORDINATE_NAME+");\n"+ "  gl_FragColor = brightness * color;\n"+ "}\n";private float brightness = 2.0f; // 1.0F...2.0Fprivate int brightnessLocation = -1;public BrightnessFilter() { }/*** Sets the brightness adjustment.* 1.0: normal brightness.* 2.0: high brightness.** @param brightness brightness.*/@SuppressWarnings({"WeakerAccess", "unused"})public void setBrightness(float brightness) {if (brightness < 1.0f) brightness = 1.0f;if (brightness > 2.0f) brightness = 2.0f;this.brightness = brightness;}/*** Returns the current brightness.** @see #setBrightness(float)* @return brightness*/@SuppressWarnings({"unused", "WeakerAccess"})public float getBrightness() {return brightness;}@Overridepublic void setParameter1(float value) {// parameter is 0...1, brightness is 1...2.setBrightness(value + 1);}@Overridepublic float getParameter1() {// parameter is 0...1, brightness is 1...2.return getBrightness() - 1F;}@NonNull@Overridepublic String getFragmentShader() {return FRAGMENT_SHADER;}@Overridepublic void onCreate(int programHandle) {super.onCreate(programHandle);brightnessLocation = GLES20.glGetUniformLocation(programHandle, "brightness");Egloo.checkGlProgramLocation(brightnessLocation, "brightness");}@Overridepublic void onDestroy() {super.onDestroy();brightnessLocation = -1;}@Overrideprotected void onPreDraw(long timestampUs, @NonNull float[] transformMatrix) {super.onPreDraw(timestampUs, transformMatrix);GLES20.glUniform1f(brightnessLocation, brightness);Egloo.checkGlError("glUniform1f");}
}

6. MultiFilter

单个滤镜的调用直接调用某个滤镜就可以了,但如果是多个滤镜进行叠加,那么就需要用到MultiFilter,通过addFilter()来叠加多个滤镜。

public class MultiFilter implements Filter, OneParameterFilter, TwoParameterFilter {//...省略了具体代码...
}

6.1 添加滤镜

将添加的滤镜存储在filters列表中

final List<Filter> filters = new ArrayList<>();public void addFilter(@NonNull Filter filter) {if (filter instanceof MultiFilter) {MultiFilter multiFilter = (MultiFilter) filter;for (Filter multiChild : multiFilter.filters) {addFilter(multiChild);}return;}synchronized (lock) {if (!filters.contains(filter)) {filters.add(filter);states.put(filter, new State());}}
}

6.2 绘制滤镜

遍历filters列表,并调用一系列OpenGL的方法,逐个绘制滤镜,上一个滤镜绘制好后,下一个滤镜在上一个滤镜的基础上再绘制,从而最终达到滤镜叠加的效果。

@Override
public void draw(long timestampUs, @NonNull float[] transformMatrix) {synchronized (lock) {for (int i = 0; i < filters.size(); i++) {boolean isFirst = i == 0;boolean isLast = i == filters.size() - 1;Filter filter = filters.get(i);State state = states.get(filter);maybeSetSize(filter);maybeCreateProgram(filter, isFirst, isLast);maybeCreateFramebuffer(filter, isFirst, isLast);//noinspection ConstantConditionsGLES20.glUseProgram(state.programHandle);// Define the output framebuffer.// Each filter outputs into its own framebuffer object, except the// last filter, which outputs into the default framebuffer.if (!isLast) {state.outputFramebuffer.bind();GLES20.glClearColor(0, 0, 0, 0);} else {GLES20.glBindFramebuffer(GLES20.GL_FRAMEBUFFER, 0);}// Perform the actual drawing.// The first filter should apply all the transformations. Then,// since they are applied, we should use a no-op matrix.if (isFirst) {filter.draw(timestampUs, transformMatrix);} else {filter.draw(timestampUs, Egloo.IDENTITY_MATRIX);}// Set the input for the next cycle:// It is the framebuffer texture from this cycle. If this is the last// filter, reset this value just to cleanup.if (!isLast) {state.outputTexture.bind();} else {GLES20.glBindTexture(GLES20.GL_TEXTURE_2D, 0);GLES20.glActiveTexture(GLES20.GL_TEXTURE0);}GLES20.glUseProgram(0);}}
}

7. 其他

7.1 CameraView源码解析系列

Android 相机库CameraView源码解析 (一) : 预览-CSDN博客
Android 相机库CameraView源码解析 (二) : 拍照-CSDN博客
Android 相机库CameraView源码解析 (三) : 滤镜相关类说明-CSDN博客
Android 相机库CameraView源码解析 (四) : 带滤镜拍照-CSDN博客
Android 相机库CameraView源码解析 (五) : 保存滤镜效果-CSDN博客

这篇关于Android 相机库CameraView源码解析 (三) : 滤镜相关类说明的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/452753

相关文章

Java 正则表达式URL 匹配与源码全解析

《Java正则表达式URL匹配与源码全解析》在Web应用开发中,我们经常需要对URL进行格式验证,今天我们结合Java的Pattern和Matcher类,深入理解正则表达式在实际应用中... 目录1.正则表达式分解:2. 添加域名匹配 (2)3. 添加路径和查询参数匹配 (3) 4. 最终优化版本5.设计思

Android Mainline基础简介

《AndroidMainline基础简介》AndroidMainline是通过模块化更新Android核心组件的框架,可能提高安全性,本文给大家介绍AndroidMainline基础简介,感兴趣的朋... 目录关键要点什么是 android Mainline?Android Mainline 的工作原理关键

使用Java将DOCX文档解析为Markdown文档的代码实现

《使用Java将DOCX文档解析为Markdown文档的代码实现》在现代文档处理中,Markdown(MD)因其简洁的语法和良好的可读性,逐渐成为开发者、技术写作者和内容创作者的首选格式,然而,许多文... 目录引言1. 工具和库介绍2. 安装依赖库3. 使用Apache POI解析DOCX文档4. 将解析

Java字符串处理全解析(String、StringBuilder与StringBuffer)

《Java字符串处理全解析(String、StringBuilder与StringBuffer)》:本文主要介绍Java字符串处理全解析(String、StringBuilder与StringBu... 目录Java字符串处理全解析:String、StringBuilder与StringBuffer一、St

Spring Boot循环依赖原理、解决方案与最佳实践(全解析)

《SpringBoot循环依赖原理、解决方案与最佳实践(全解析)》循环依赖指两个或多个Bean相互直接或间接引用,形成闭环依赖关系,:本文主要介绍SpringBoot循环依赖原理、解决方案与最... 目录一、循环依赖的本质与危害1.1 什么是循环依赖?1.2 核心危害二、Spring的三级缓存机制2.1 三

C#中async await异步关键字用法和异步的底层原理全解析

《C#中asyncawait异步关键字用法和异步的底层原理全解析》:本文主要介绍C#中asyncawait异步关键字用法和异步的底层原理全解析,本文给大家介绍的非常详细,对大家的学习或工作具有一... 目录C#异步编程一、异步编程基础二、异步方法的工作原理三、代码示例四、编译后的底层实现五、总结C#异步编程

如何解决idea的Module:‘:app‘platform‘android-32‘not found.问题

《如何解决idea的Module:‘:app‘platform‘android-32‘notfound.问题》:本文主要介绍如何解决idea的Module:‘:app‘platform‘andr... 目录idea的Module:‘:app‘pwww.chinasem.cnlatform‘android-32

Android实现打开本地pdf文件的两种方式

《Android实现打开本地pdf文件的两种方式》在现代应用中,PDF格式因其跨平台、稳定性好、展示内容一致等特点,在Android平台上,如何高效地打开本地PDF文件,不仅关系到用户体验,也直接影响... 目录一、项目概述二、相关知识2.1 PDF文件基本概述2.2 android 文件访问与存储权限2.

Android Studio 配置国内镜像源的实现步骤

《AndroidStudio配置国内镜像源的实现步骤》本文主要介绍了AndroidStudio配置国内镜像源的实现步骤,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,... 目录一、修改 hosts,解决 SDK 下载失败的问题二、修改 gradle 地址,解决 gradle

MySQL中FIND_IN_SET函数与INSTR函数用法解析

《MySQL中FIND_IN_SET函数与INSTR函数用法解析》:本文主要介绍MySQL中FIND_IN_SET函数与INSTR函数用法解析,本文通过实例代码给大家介绍的非常详细,感兴趣的朋友一... 目录一、功能定义与语法1、FIND_IN_SET函数2、INSTR函数二、本质区别对比三、实际场景案例分