SurfaceView

一、SurfaceView: 

(一)、SurfaceView介绍:

1、前言:

 在Android系统中,有一种特殊的视图,称为SurfaceView,它拥有独立的绘图表面,即它不与其宿主窗口共享同一个绘图表面。由于 拥有独立的绘图表面,因此 SurfaceView的UI就可以在一个独立的线程中进行绘制。又由于不占用主线程资源,SurfaceView一方面可以实现复杂而高效的UI,另一方面又不会导致用户输入得不到及时响应。

2、定义:

  • Surface——表面,这个概念在图形编程中常常被提到。基本上我们可以把它当作显存的一个映射,写入到Surface 的内容 可以被直接复制到显存从而显示出来,这使得显示速度非常快。
  • 可以直接从内存或者DMA【直接存储器访问(Direct Memory Access)】等硬件接口取得图像数据,是个非常重要的绘图容器。
  • 它的特性是:可以在主线程之外的线程中向屏幕绘图。这样可以避免画图任务繁重的时候造成主线程阻塞,从而提高了程序的反应速度。当界面的动画元素较多,而且很多都需要通过定时器来控制这些动画元素的移动,就考虑使用SurfaceView。游戏开发中多用到SurfaceView,游戏中的背景、人物、动画等等尽量在画布canvas中画出。

3、View绘图机制的缺陷:

  • View缺乏双缓冲机制;
  • 当程序需要更新View上的图像时,程序必须重绘View上显示的整张图片;
  • 新线程无法直接更新View组件。

SurfaceView有以下三个特点:

A. 具有独立的绘图表面;

B. 需要在宿主窗口上挖一个洞来显示自己;

C. 它的UI绘制可以在独立的线程中进行,这样就可以进行复杂的UI绘制,并且不会影响应用程序的主线程响应用户输入。

4、使用SurfaceView的必要性:

普通的Android控件,例如TextView、Button和CheckBox等,它们都是将自己的UI绘制在宿主窗口的绘图表面之上,这意味着 它们的UI是在应用程序的主线程中进行绘制的。由于应用程序的主线程除了要绘制UI之外,还需要及时地响应用户输入,否则的话,系统就会认为应用程序没有响应了,因此就会弹出一个 ANR对话框出来。对于一些游戏画面,或者 摄像头预览、 视频播放来说,它们的UI都比较复杂,而且要求能够进行高效的绘制,因此,它们的UI就不适合在应用程序的主线程中进行绘制。这时候就必须要给那些需要复杂而高效UI的视图生成一个独立的绘图表面,以及使用一个独立的线程来绘制这些视图的UI。

5、SurfaceView的API介绍:

Surface。你可以控制这个Surface的格式和尺寸。Surfaceview控制这个Surface的绘制位置。

        surface是纵深排序(Z-ordered)的,这表明它总在自己所在窗口的后面。surfaceview提供了一个可见区域,只有在这个可见区域内 的surface部分内容才可见,可见区域外的部分不可见。surface的排版显示受到视图层级关系的影响,它的兄弟视图结点会在顶端显示。这意味着 surface的内容会被它的兄弟视图遮挡,这一特性可以用来放置遮盖物(overlays)(例如,文本和按钮等控件)。注意,如果surface上面 有透明控件,那么它的每次变化都会引起框架重新计算它和顶层控件的透明效果,这会影响性能。

        你可以通过SurfaceHolder接口访问这个surface,getHolder()方法可以得到这个接口。

        surfaceview变得可见时,surface被创建;surfaceview隐藏前,surface被销毁。这样能节省资源。如果你要查看 surface被创建和销毁的时机,可以重载surfaceCreated(SurfaceHolder)和 surfaceDestroyed(SurfaceHolder)。

surfaceview的核心在于提供了两个线程:UI线程和渲染线程。这里应注意:

SurfaceView和 SurfaceHolder.Callback的方法都应该在UI线程里调用,一般来说就是应用程序主线程。渲染线程所要访问的各种变量应该作同步处理。

surfaceCreated()和 SurfaceHolder.Callback. surfaceDestroyed()之间有效,所以要确保渲染线程访问的是合法有效的surface。

(二)、实现SurfaceView:

SurfaceHolder.Callback接口:

在Surface 被创建之后才能开始,而 在Surface 被销毁之前必须结束。所以Callback 中的 surfaceCreated() 和 surfaceDestroyed() 就成了绘图处理代码的边界。 

SurfaceHolder.Callback接口需要重写的方法:

surfaceChanged(SurfaceHolder holder,int format,int width,int height){}

  //在surface的大小发生改变时激发

surfaceCreated(SurfaceHolder holder){}

  //在创建时激发,一般在这里调用画图的线程。

surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) {}

  //销毁时激发,一般在这里将画图的线程停止、释放。

重要】

  • getHolder()获得SurfaceHolder对象 ---->
  • SurfaceHolder.addCallback(callback)添加回调方法---->
  • 实现SurfaceHolder.Callback接口 ,重写其中的方法---->
  • SurfaceHolder.lockCanvas()获得Canvas对象并锁定画布---->
  • Canvas绘画 ---->
  • SurfaceHolder.unlockCanvasAndPost(Canvas canvas)结束锁定画图,并提交改变,将图形显示。

4、SurfaceHolder:

        SurfaceView与SurfaceHolder结合使用。SurfaceHolder用于向与之关联的SurfaceView上绘图。调用SurfaceView的getHolder()方法即可获取SurfaceHolder。

SurfaceHolder,可以把它当成surface的控制器,用来操纵surface。处理它的Canvas上画的效果和动画,控制表面,大小,像素等。

        几个需要注意的方法:

addCallback(SurfaceHolder.Callback callback);

给SurfaceView当前的持有者一个回调对象。

lockCanvas();

锁定画布,一般在锁定后就可以通过其返回的画布对象Canvas,在其上面画图等操作了。

lockCanvas(Rect dirty);

锁定画布的某个区域进行画图等..因为画完图后,会调用下面的unlockCanvasAndPost来改变显示内容。

只对Rect所圈出来的区域进行更新,通过这种方式可以 提高画面的更新速度。

unlockCanvasAndPost(Canvas canvas);

结束锁定画图,并提交改变。

二、绘图类及绘制图像:Paint、Canvas、Bitmap、BitmapFactory类。

(一)、Paint类:

        代表画笔,用来描述图形的颜色和风格,如:颜色、透明度、文字大小等等。

1、setARGB(int a , int  r , int  g , int  b)  :  参数值在0-255之间

2、setColor(int color)  :  Color.rgb(int  r , int  g , int  b)

3、setAlpha(int a) :  透明度0-255之间

4、setAntiAlias(boolean a ) : 是否使用抗锯齿功能,但是如果使用使绘图速度变慢

5、setShader(Shader shader) : 用于设置渐变,可以使用LinearGradient(线性渐变) , RadialGradient (径向渐变), SweepGradient(角度渐变)

6、setTextAlign(Paint.Align  align)  :  用于设置绘制文本的对齐方式。Align.CENTER , Align.LEFT , Align.RIGHT

7、setTextSize(float  textSize)  :  用于设置绘制文本的文字大小

8、setStrokeWidth(float width) : 设置笔触宽度

 

(二)、Canvas类:

        代表画布,通过该类的方法,可以绘制各种图形(矩形、圆形、线条)。

1、drawArc()  :  绘制弧   useCenter为true或者false

2、drawCircle()  :  绘制圆形   

3、drawLine() :  绘制一条线

4、drawLines() :  绘制多条线

5、drawOval() :  绘制椭圆

6、drawPoint()  :  绘制一个点   

7、drawPoints() :  绘制多个点

8、drawRect() :  绘制矩形

9、drawRoundRect() :  绘制圆角矩形

10、drawText() :  绘制文本

11、drawBitmap() :  绘制图片

12、drawPath()  :   绘制路径

13、drawTextOnPath()  :   绘制路径

(三)、Path类绘制路径:

A、创建路径:通过android.graphics.Path类来实现。

1、addArc()      添加弧形路径

2、addCircle()    添加圆形路径

3、addOval()     添加椭圆形路径

4、addRect()     添加矩形路径

5、addRoundRect()    添加圆角矩形路径

6、moveTo()    设置绘制直线的起始点

7、lineTo()     绘制直线

8、quadTo()   绘制线段轨迹

9、close()   闭合路径

B、将定义好的路径绘制在画布上:

1、drawPath()  :   绘制路径

2、drawTextOnPath()  :   沿着指定路径绘制字符串

三、实例代码:

(一)、SurfaceView实现MediaPlayer媒体播放器:

1、核心代码:

publicclass MainActivity extends
private SurfaceView surfaceView_main;
private SurfaceHolder surfaceHolder;
private MediaPlayer mediaPlayer = null;
private String filePath = "";
privateintposition = 0;
@Override
protectedvoid
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
filePath = "/mnt/sdcard/Download/2050.3gp";
mediaPlayer = new
surfaceView_main = (SurfaceView) findViewById(R.id.surfaceView_main);
surfaceHolder = surfaceView_main.getHolder();
surfaceHolder.addCallback(new
@Override
publicvoid
// TODO
}
@Override
publicvoid
if (position
play();
mediaPlayer.seekTo(position);
position
}
}
@Override
publicvoid surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int
int width, int
// TODO
}
});
}
publicvoid
switch
case R.id.imageView_main_play:
if (!mediaPlayer.isPlaying()) {
play();
}
break;
case R.id.imageView_main_pause:
if (mediaPlayer.isPlaying()) {
mediaPlayer.pause();
} else
mediaPlayer.start();
}
break;
case R.id.imageView_main_stop:
mediaPlayer.stop();
break;
}
}
privatevoid
try
mediaPlayer.reset();
mediaPlayer.setAudioStreamType(AudioManager.STREAM_MUSIC);
mediaPlayer.setDataSource(filePath);
mediaPlayer.setDisplay(surfaceHolder);
mediaPlayer.prepare();
mediaPlayer.start();
} catch
e.printStackTrace();
}
}
@Override
protectedvoid
super.onPause();
if (mediaPlayer.isPlaying()) {
position = mediaPlayer.getCurrentPosition();
mediaPlayer.pause();
}
}
@Override
protectedvoid
super.onDestroy();
if (mediaPlayer != null) {
if (mediaPlayer.isPlaying()) {
mediaPlayer.stop();
}
mediaPlayer.release();
}
}
@Override
publicboolean
// Inflate the menu; this adds items to the action bar if it is present.
getMenuInflater().inflate(R.menu.main, menu);
returntrue;
}
}

(二)、SurfaceView实现绘制动画效果:《行走的熊》

1、核心代码:

publicclass MainActivity extends
private SurfaceView surfaceView_main;
private SurfaceHolder surfaceHolder;
@Override
protectedvoid
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
surfaceView_main = (SurfaceView) findViewById(R.id.surfaceView_main);
surfaceHolder = surfaceView_main.getHolder();
surfaceHolder.addCallback(new
@Override
publicvoid
// TODO
}
@Override
publicvoid
new
}
@Override
publicvoid surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int
int width, int
// TODO
}
});
}
class MyThread extends
@Override
publicvoid
super.run();
Bitmap bitmapBg = null;
Bitmap bitmapBear = null;
int
int
intbearX
AssetManager assetManager = getResources().getAssets();
try
bitmapBg = BitmapFactory.decodeStream(assetManager
.open("bg.png"));
while (true) {
bitmapBear = BitmapFactory.decodeStream(assetManager
.open("bear" + count + ".png"));
Canvas canvas = surfaceHolder.lockCanvas();
canvas.drawColor(Color.GRAY);
Paint paint = new
canvas.drawBitmap(bitmapBg, bgX, 0, paint);
canvas.drawBitmap(bitmapBg, bgX - 1024, 0, paint);
canvas.drawBitmap(bitmapBear, 200, 100, paint);
surfaceHolder.unlockCanvasAndPost(canvas);
bgX += 2;
if
bgX = 0;
}
Thread.sleep(30);
count++;
if
count = 1;
}
}
} catch
e.printStackTrace();
}
}
}
@Override
publicboolean
// Inflate the menu; this adds items to the action bar if it is present.
getMenuInflater().inflate(R.menu.main, menu);
returntrue;
}
}
 
  
 
   
 
  
 
   
 
  
 
   
 
  

    (三)、SurfaceView结合摄像头实现摄像头预览: 
  
 
  
 
   
 
  

      1、核心代码: 
    
 
     
      
publicclass MainActivity extends
private Camera mCamera = null;
private SurfaceView surfaceView_main;
private SurfaceHolder surfaceHolder;
@Override
protectedvoid
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
}
privatevoid
surfaceView_main = (SurfaceView) findViewById(R.id.surfaceView_main);
surfaceHolder = surfaceView_main.getHolder();
// surfaceHolder.setType(SurfaceHolder.SURFACE_TYPE_PUSH_BUFFERS);
surfaceHolder.addCallback(new
@Override
publicvoid
if (mCamera != null) {
mCamera.stopPreview();
}
}
@Override
publicvoid
try
mCamera.setPreviewDisplay(surfaceHolder);
mCamera.startPreview();
} catch
e.printStackTrace();
}
}
@Override
publicvoid surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int
int width, int
// TODO
}
});
}
@Override
protectedvoid
super.onResume();
if (mCamera == null) {
mCamera = Camera.open();
}
}
@Override
protectedvoid
super.onPause();
if (mCamera != null) {
mCamera.release();
}
}
publicvoid
switch
case R.id.button_main_preview:
initSurfaceView();
break;
case R.id.button_main_takepicture:
mCamera.takePicture(shutterCallback, rawCallback, jpegCallback);
break;
}
}
ShutterCallback shutterCallback = new
@Override
publicvoid
// TODO
}
};
PictureCallback rawCallback = new
@Override
publicvoid onPictureTaken(byte[] data, Camera camera) {
// TODO
}
};
PictureCallback jpegCallback = new
@Override
publicvoid onPictureTaken(byte[] data, Camera camera) {
setTitle(data.length + "");
}
};
@Override
publicboolean
// Inflate the menu; this adds items to the action bar if it is present.
getMenuInflater().inflate(R.menu.main, menu);
returntrue;
}
}