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安卓的磨砂效果如何实现


2017/4/26  编辑:admin 来源:本站整理

为什么学习这个模糊技术?

现在越来越多的开发者喜欢在自定义控件的时候加上各种模糊背景, 看看RomanNurik开发的Muzei或者Yahoo的Weather应用app都非常不错。 我非常喜欢他们的设计。

我从Mark Allison的帖子(帖子地址)得到启发, 然后写了这篇文章。

预备知识

首先描述一下我们需要的文件。 我们需要一个主Activity, 里面有一个含有多个FragmentViewPager, 每个Fragment展示一种模糊技术。

这是主Activity的布局文件内容:

<android.support.v4.view.ViewPagerxmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"    android:id="@+id/pager"    android:layout_width="match_parent"    android:layout_height="match_parent"    tools:context="com.paveldudka.MainActivity" />

这是Fragment的布局文件内容:

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?><FrameLayout
				xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"    android:layout_width="match_parent"    android:layout_height="match_parent">    <ImageView        android:id="@+id/picture"        android:layout_width="match_parent"        android:layout_height="match_parent"        android:src="@drawable/picture"        android:scaleType="centerCrop" />    <TextView        android:id="@+id/text"        android:gravity="center_horizontal"        android:layout_width="match_parent"        android:layout_height="wrap_content"        android:text="My super text"        android:textColor="@android:color/white"        android:layout_gravity="center_vertical"        android:textStyle="bold"        android:textSize="48sp" />    <LinearLayout        android:id="@+id/controls"        android:layout_width="match_parent"        android:layout_height="wrap_content"        android:background="#7f000000"        android:orientation="vertical"        android:layout_gravity="bottom"/></FrameLayout>

我们只是在布局上放了一个ImageView, 然后在中间加一个TextView, 还有一些作为效果显示和测试的控件(如 @+id/controls)。

最普遍的模糊技术是这样做的:

  • TextView的后一层背景中截取一部分;

  • 进行模糊处理;

  • 把模糊处理后的部分设置为TextView的背景。

Renderscript

那怎么在Android中实现模糊处理呢?最好的答案就是Renderscript。 这是一个功能强大的图形处理“引擎”。 RenderScript的底层原理就不做介绍了(因为我也不知道), 而且这超过了我们这篇文章的范围。

先看下面的代码:

    public
			class
				RSBlurFragment
				extends
				Fragment
			{        private ImageView image;        private TextView text;        private TextView statusText;        @Override        public View onCreateView(LayoutInflater inflater, ViewGroup container, Bundle savedInstanceState)
			{            View view = inflater.inflate(R.layout.fragment_layout, container, false);            image = (ImageView) view.findViewById(R.id.picture);            text = (TextView) view.findViewById(R.id.text);            statusText = addStatusText((ViewGroup) view.findViewById(R.id.controls));            applyBlur();            return view;        }        private
				void
				applyBlur()
			{            image.getViewTreeObserver().addOnPreDrawListener(new ViewTreeObserver.OnPreDrawListener() {                @Override                public
				boolean
				onPreDraw()
			{                    image.getViewTreeObserver().removeOnPreDrawListener(this);                    image.buildDrawingCache();                    Bitmap bmp = image.getDrawingCache();                    blur(bmp, text);                    return
			true;                }            });        }        @TargetApi(Build.VERSION_CODES.JELLY_BEAN_MR1)        private
				void
				blur(Bitmap bkg, View view)
			{            long startMs = System.currentTimeMillis();            float radius = 20;            Bitmap overlay = Bitmap.createBitmap((int) (view.getMeasuredWidth()),                    (int) (view.getMeasuredHeight()), Bitmap.Config.ARGB_8888);            Canvas canvas = new Canvas(overlay);            canvas.translate(-view.getLeft(), -view.getTop());            canvas.drawBitmap(bkg, 0, 0, null);            RenderScript rs = RenderScript.create(getActivity());            Allocation overlayAlloc = Allocation.createFromBitmap(                    rs, overlay);            ScriptIntrinsicBlur blur = ScriptIntrinsicBlur.create(                    rs, overlayAlloc.getElement());            blur.setInput(overlayAlloc);            blur.setRadius(radius);            blur.forEach(overlayAlloc);            overlayAlloc.copyTo(overlay);            view.setBackground(new BitmapDrawable(                    getResources(), overlay));            rs.destroy();            statusText.setText(System.currentTimeMillis() - startMs + "ms");        }        @Override        public String toString()
			{            return
			"RenderScript";        }        private TextView addStatusText(ViewGroup container)
			{            TextView result = new TextView(getActivity());            result.setLayoutParams(new ViewGroup.LayoutParams(ViewGroup.LayoutParams.WRAP_CONTENT, ViewGroup.LayoutParams.WRAP_CONTENT));            result.setTextColor(0xFFFFFFFF);            container.addView(result);            return result;        }    }
  • Fragment创建的时候, 我先载入了布局文件, 然后把TextView添加到我在布局文件中定义的LinearLayout中(用来显示模糊效果, 进行效果测试), 最后对图片做模糊处理。

  • applyBlur()函数中我注册了onPreDrawListener()。 因为在applyBlur()方法调用的时候界面还没有开始布局, 所以我需要实现这个监听器否则不能进行模糊处理。 需要等到布局文件全都经过measuredlaid outdisplayed的时候, 才能进行操作。

  • onPreDraw()回调函数中, 我首先把返回值false改成true。 这个很重要, 如果返回false的话, 刚开始出现的那一帧画面会被跳过, 但是我们需要显示这第一帧, 所以要返回true

  • 接着我去掉了里面的回调方法, 因为我们不需要监听它的preDraw事件。

  • 然后我们需要从ImageView中获取Bitmap, 然后用getDrawingCache()函数创建drawing cache并保存。

  • 最后就是进行模糊处理了, 我们接下来会详细讨论这个环节。

需要说明的是, 我的代码中在两种情况下考虑不是很周全:

  • 在布局文件改变时不会再自动重新模糊处理。 这个问题可以通过注册onGlobalLayoutListener监听器解决, 在布局文件改变时重新进行模糊处理就可以了。

  • 这个模糊处理操作是在主线程中进行的。 我们知道在实际开发中不会这么做, 但是为了方便暂时先这么做了。

现在回到blur()方法:

  • 首先我创建了一个空的bitmap, 把背景的一部分复制进去, 之后我会对这个bitmap进行模糊处理并设置为TextView的背景。

  • 通过这个bitmap保存Canvas的状态;

  • 在父布局文件中把Canvas移动到TextView的位置;

  • ImageView的内容绘到bitmap中;

  • 此时, 我们就有了一个和TextView一样大小的bitmap, 它包含了ImageView的一部分内容, 也就是TextView背后一层布局的内容;

  • 创建一个Renderscript的实例;

  • 把bitmap复制一份到Renderscript需要的数据片中;

  • 创建Renderscript模糊处理的实例;

  • 设置输入, 半径范围然后进行模糊处理;

  • 把处理后的结果复制回之前的bitmap中;

  • 好了, 我们已经把bitmap惊醒模糊处理了, 可以将它设置为TextView背景了;

它用了57ms的时间。 我们知道在Android中渲染一帧的时间应该不超过16ms(60fps), 但如果在UI线程中做模糊处理就会让帧率降到了17fps。 显然这是不可接受的, 我们需要把这个操作移到AsyncTask上或者使用别的机制实现。

 

而且有必要说明的是, ScriptIntrinsicBlur只支持API17以上, 当然也可以用Renderscript的support lib降低一些API版本的要求。

可是我们还是需要支持一些老一些的API版本, 它们不支持Renderscript, 现在我们看看该怎么办吧。

FastBlur

因为我们知道, 这种模糊处理的过程也就是像素处理而已, 所以我们可以尝试着手动进行模糊操作。 幸运的是, Java上已经有了很多实现模糊处理方案的例子。 我们唯一要做的就是找到一个相对快速的实现方案。

感谢在StackOverFlow上的一篇帖子, 我找到了一个能快速实现模糊处理的方案。 先看看它是怎么样的。

因为很多代码都是一样的, 所以这里只讨论关于模糊处理的函数:

    private
				void
				blur(Bitmap bkg, View view)
			{        long startMs = System.currentTimeMillis();        float radius = 20;        Bitmap overlay = Bitmap.createBitmap((int) (view.getMeasuredWidth()),                (int) (view.getMeasuredHeight()), Bitmap.Config.ARGB_8888);        Canvas canvas = new Canvas(overlay);        canvas.translate(-view.getLeft(), -view.getTop());        canvas.drawBitmap(bkg, 0, 0, null);        overlay = FastBlur.doBlur(overlay, (int)radius, true);        view.setBackground(new BitmapDrawable(getResources(), overlay));        statusText.setText(System.currentTimeMillis() - startMs + "ms");    }

使用FastBlur的好处是, 我们可以去掉对Renderscript的依赖(还有最低API版本的限制)。 但是可恶的是, 模糊处理操作竟然花费了147ms!这还不是最慢的SW模糊算法, 我都不敢用高斯模糊了…

 

继续深入

现在我们要想想该怎么做。 模糊处理的过程都会有精度损失, 你知道什么是精度损失吗?对, 要降低尺寸。

这里只讨论FastBlur版本, 因为Renderscript也是一样的, 全部代码都可以从GitHub仓库中检出。

    private
				void
				blur(Bitmap bkg, View view)
			{        long startMs = System.currentTimeMillis();        float scaleFactor = 1;        float radius = 20;        if (downScale.isChecked()) {            scaleFactor = 8;            radius = 2;        }        Bitmap overlay = Bitmap.createBitmap((int) (view.getMeasuredWidth()/scaleFactor),                (int) (view.getMeasuredHeight()/scaleFactor), Bitmap.Config.ARGB_8888);        Canvas canvas = new Canvas(overlay);        canvas.translate(-view.getLeft()/scaleFactor, -view.getTop()/scaleFactor);        canvas.scale(1 / scaleFactor, 1 / scaleFactor);        Paint paint = new Paint();        paint.setFlags(Paint.FILTER_BITMAP_FLAG);        canvas.drawBitmap(bkg, 0, 0, paint);        overlay = FastBlur.doBlur(overlay, (int)radius, true);        view.setBackground(new BitmapDrawable(getResources(), overlay));        statusText.setText(System.currentTimeMillis() - startMs + "ms");    }

我们过一遍这个代码:

  • scaleFactor提供了需要缩小的等级, 在代码中我把bitmap的尺寸缩小到原图的1/8。 因为这个bitmap在模糊处理时会先被缩小然后再放大, 所以在我的模糊算法中就不用radius这个参数了, 所以把它设成2。

  • 接着需要创建bitmap, 这个bitmap比最后需要的小八倍。

  • 请注意我给Paint提供了FILTER_BITMAP_FLAG标示, 这样的话在处理bitmap缩放的时候, 就可以达到双缓冲的效果, 模糊处理的过程就更加顺畅了。

  • 接下来和之前一样进行模糊处理操作, 这次的图片小了很多, 幅度也降低了很多, 所以模糊过程非常快。

  • 把模糊处理后的图片作为背景, 它会自动进行放大操作的。

之前说到FastBlur进行模糊操作比Renderscript还要快, 这是因为FastBlur在进行bitmap复制操作时还会同时进行其他操作, 节省了时间。 经过了这些处理后, 我们应该已经掌握了相对快速的模糊处理方案和原理, 并去掉了对Renderscript的依赖。

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