鸿蒙（API 12 Beta6版）图形【NativeImage开发指导 (C/C++)】方舟2D图形服 ...

场景先容

NativeImage是提供Surface关联OpenGL外部纹理的模块，表现图形队列的消耗者端。开发者可以通过NativeImage接口接收和使用Buffer，并将Buffer关联输出到OpenGL外部纹理。
针对NativeImage，常见的开发场景如下：

• 通过NativeImage提供的Native API接口创建NativeImage实例作为消耗者端，获取与该实例对应的NativeWindow作为生产者端。NativeWindow相干接口可用于填充Buffer内容并提交，NativeImage将Buffer内容更新到OpenGL外部纹理上。本模块必要共同NativeWindow、NativeBuffer、EGL、GLES3模块一起使用。
  

接口说明

接口名描述OH_NativeImage_Create (uint32_t textureId, uint32_t textureTarget)创建一个OH_NativeImage实例，该实例与OpenGL ES的纹理ID和纹理目标相干联。OH_NativeImage_AcquireNativeWindow (OH_NativeImage *image)获取与OH_NativeImage相干联的OHNativeWindow指针，该OHNativeWindow后续不再必要时必要调用 OH_NativeWindow_DestroyNativeWindow开释。OH_NativeImage_AttachContext (OH_NativeImage *image, uint32_t textureId)将OH_NativeImage实例附加到当前OpenGL ES上下文，且该OpenGL ES纹理会绑定到 GL_TEXTURE_EXTERNAL_OES，并通过OH_NativeImage进行更新。OH_NativeImage_DetachContext (OH_NativeImage *image)将OH_NativeImage实例从当前OpenGL ES上下文分离。OH_NativeImage_UpdateSurfaceImage (OH_NativeImage *image)通过OH_NativeImage获取最新帧更新相干联的OpenGL ES纹理。OH_NativeImage_GetTimestamp (OH_NativeImage *image)获取最近调用OH_NativeImage_UpdateSurfaceImage的纹理图像的相干时间戳。OH_NativeImage_GetTransformMatrix (OH_NativeImage *image, float matrix[16])获取最近调用OH_NativeImage_UpdateSurfaceImage的纹理图像的厘革矩阵。OH_NativeImage_Destroy (OH_NativeImage **image)烧毁通过OH_NativeImage_Create创建的OH_NativeImage实例，烧毁后该OH_NativeImage指针会被赋值为空。 开发步骤

以下步骤描述了如何使用NativeImage提供的Native API接口，创建OH_NativeImage实例作为消耗者端，将数据内容更新到OpenGL外部纹理上。
添加动态链接库
CMakeLists.txt中添加以下lib。

1. libEGL.so
2. libGLESv3.so
3. libnative_image.so
4. libnative_window.so
5. libnative_buffer.so

复制代码

头文件

1. #include <EGL/egl.h>
2. #include <EGL/eglext.h>
3. #include <GLES3/gl3.h>
4. #include <native_image/native_image.h>
5. #include <native_window/external_window.h>
6. #include <native_buffer/native_buffer.h>

复制代码

• 初始化EGL情况。
  

这里提供一份初始化EGL情况的代码示例。

1. #include <iostream>
2. #include <string>
3. #include <EGL/egl.h>
4. #include <EGL/eglext.h>
6. using GetPlatformDisplayExt = PFNEGLGETPLATFORMDISPLAYEXTPROC;
7. constexpr const char *EGL_EXT_PLATFORM_WAYLAND = "EGL_EXT_platform_wayland";
8. constexpr const char *EGL_KHR_PLATFORM_WAYLAND = "EGL_KHR_platform_wayland";
9. constexpr int32_t EGL_CONTEXT_CLIENT_VERSION_NUM = 2;
10. constexpr char CHARACTER_WHITESPACE = ' ';
11. constexpr const char *CHARACTER_STRING_WHITESPACE = " ";
12. constexpr const char *EGL_GET_PLATFORM_DISPLAY_EXT = "eglGetPlatformDisplayEXT";
13. EGLContext eglContext_ = EGL_NO_CONTEXT;
14. EGLDisplay eglDisplay_ = EGL_NO_DISPLAY;
15. static inline EGLConfig config_;
16. static inline EGLSurface eglsurface_;
17. // 从XComponent中获取到的OHNativeWindow
18. OHNativeWindow *eglNativeWindow_;
20. // 检查egl扩展
21. static bool CheckEglExtension(const char *extensions, const char *extension) {
22.     size_t extlen = strlen(extension);
23.     const char *end = extensions + strlen(extensions);
25.     while (extensions < end) {
26.         size_t n = 0;
27.         if (*extensions == CHARACTER_WHITESPACE) {
28.             extensions++;
29.             continue;
30.         }
31.         n = strcspn(extensions, CHARACTER_STRING_WHITESPACE);
32.         if (n == extlen && strncmp(extension, extensions, n) == 0) {
33.             return true;
34.         }
35.         extensions += n;
36.     }
37.     return false;
38. }
40. // 获取当前的显示设备
41. static EGLDisplay GetPlatformEglDisplay(EGLenum platform, void *native_display, const EGLint *attrib_list) {
42.     static GetPlatformDisplayExt eglGetPlatformDisplayExt = NULL;
44.     if (!eglGetPlatformDisplayExt) {
45.         const char *extensions = eglQueryString(EGL_NO_DISPLAY, EGL_EXTENSIONS);
46.         if (extensions && (CheckEglExtension(extensions, EGL_EXT_PLATFORM_WAYLAND) ||
47.                            CheckEglExtension(extensions, EGL_KHR_PLATFORM_WAYLAND))) {
48.             eglGetPlatformDisplayExt = (GetPlatformDisplayExt)eglGetProcAddress(EGL_GET_PLATFORM_DISPLAY_EXT);
49.         }
50.     }
52.     if (eglGetPlatformDisplayExt) {
53.         return eglGetPlatformDisplayExt(platform, native_display, attrib_list);
54.     }
56.     return eglGetDisplay((EGLNativeDisplayType)native_display);
57. }
59. static void InitEGLEnv() {
60.     // 获取当前的显示设备
61.     eglDisplay_ = GetPlatformEglDisplay(EGL_PLATFORM_OHOS_KHR, EGL_DEFAULT_DISPLAY, NULL);
62.     if (eglDisplay_ == EGL_NO_DISPLAY) {
63.         std::cout << "Failed to create EGLDisplay gl errno : " << eglGetError() << std::endl;
64.     }
66.     EGLint major, minor;
67.     // 初始化EGLDisplay
68.     if (eglInitialize(eglDisplay_, &major, &minor) == EGL_FALSE) {
69.         std::cout << "Failed to initialize EGLDisplay" << std::endl;
70.     }
72.     // 绑定图形绘制的API为OpenGLES
73.     if (eglBindAPI(EGL_OPENGL_ES_API) == EGL_FALSE) {
74.         std::cout << "Failed to bind OpenGL ES API" << std::endl;
75.     }
77.     unsigned int ret;
78.     EGLint count;
79.     EGLint config_attribs[] = {EGL_SURFACE_TYPE,
80.                                EGL_WINDOW_BIT,
81.                                EGL_RED_SIZE,
82.                                8,
83.                                EGL_GREEN_SIZE,
84.                                8,
85.                                EGL_BLUE_SIZE,
86.                                8,
87.                                EGL_ALPHA_SIZE,
88.                                8,
89.                                EGL_RENDERABLE_TYPE,
90.                                EGL_OPENGL_ES3_BIT,
91.                                EGL_NONE};
93.     // 获取一个有效的系统配置信息
94.     ret = eglChooseConfig(eglDisplay_, config_attribs, &config_, 1, &count);
95.     if (!(ret && static_cast<unsigned int>(count) >= 1)) {
96.         std::cout << "Failed to eglChooseConfig" << std::endl;
97.     }
99.     static const EGLint context_attribs[] = {EGL_CONTEXT_CLIENT_VERSION, EGL_CONTEXT_CLIENT_VERSION_NUM, EGL_NONE};
101.     // 创建上下文
102.     eglContext_ = eglCreateContext(eglDisplay_, config_, EGL_NO_CONTEXT, context_attribs);
103.     if (eglContext_ == EGL_NO_CONTEXT) {
104.         std::cout << "Failed to create egl context %{public}x, error:" << eglGetError() << std::endl;
105.     }
107.     // 创建eglSurface
108.     eglSurface_ = eglCreateWindowSurface(eglDisplay_, config_, eglNativeWindow_, context_attribs);
109.     if (eglSurface_ == EGL_NO_SURFACE) {
110.         std::cout << "Failed to create egl surface %{public}x, error:" << eglGetError() << std::endl;
111.     }
113.     // 关联上下文
114.     eglMakeCurrent(eglDisplay_, eglSurface_, eglSurface_, eglContext_);
116.     // EGL环境初始化完成
117.     std::cout << "Create EGL context successfully, version" << major << "." << minor << std::endl;
118. }

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• 创建OH_NativeImage实例。
  

1. // 创建 OpenGL 纹理
2. GLuint textureId;
3. glGenTextures(1, &textureId);
4. // 创建 NativeImage 实例，关联 OpenGL 纹理
5. OH_NativeImage* image = OH_NativeImage_Create(textureId, GL_TEXTURE_EXTERNAL_OES);

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• 获取对应的数据生产者端NativeWindow。
  

1. // 获取生产者NativeWindow
2. OHNativeWindow* nativeWindow = OH_NativeImage_AcquireNativeWindow(image);

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• 设置NativeWindow的宽高。
  

1. int code = SET_BUFFER_GEOMETRY;
2. int32_t width = 800;
3. int32_t height = 600;
4. int32_t ret = OH_NativeWindow_NativeWindowHandleOpt(nativeWindow, code, width, height);

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• 将生产的内容写入NativeWindowBuffer。
  
• 从NativeWindow中获取NativeWindowBuffer。
  

1. OHNativeWindowBuffer *buffer = nullptr;
2. int fenceFd;
3. // 通过 OH_NativeWindow_NativeWindowRequestBuffer 获取 OHNativeWindowBuffer 实例
4. OH_NativeWindow_NativeWindowRequestBuffer(nativeWindow, &buffer, &fenceFd);
6. BufferHandle *handle = OH_NativeWindow_GetBufferHandleFromNative(buffer);

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• 将生产的内容写入NativeWindowBuffer。
  

1. #include <sys/mman.h>
3. // 使用系统mmap接口拿到bufferHandle的内存虚拟地址
4. void *mappedAddr = mmap(handle->virAddr, handle->size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, handle->fd, 0);
5. if (mappedAddr == MAP_FAILED) {
6.     // mmap failed
7. }
8. static uint32_t value = 0x00;
9. value++;
10. uint32_t *pixel = static_cast<uint32_t *>(mappedAddr);
11. for (uint32_t x = 0; x < width; x++) {
12.     for (uint32_t y = 0; y < height; y++) {
13.         *pixel++ = value;
14.     }
15. }
16. // 内存使用完记得去掉内存映射
17. int result = munmap(mappedAddr, handle->size);
18. if (result == -1) {
19.     // munmap failed
20. }

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• 将NativeWindowBuffer提交到NativeWindow。
  

1. // 设置刷新区域，如果Region中的Rect为nullptr,或者rectNumber为0，则认为NativeWindowBuffer全部有内容更改。
2. Region region{nullptr, 0};
3. // 通过OH_NativeWindow_NativeWindowFlushBuffer 提交给消费者使用，例如：显示在屏幕上。
4. OH_NativeWindow_NativeWindowFlushBuffer(nativeWindow, buffer, fenceFd, region);

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• 用完必要烧毁NativeWindow。
  

1. OH_NativeWindow_DestroyNativeWindow(nativeWindow);

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• 更新内容到OpenGL纹理。
  

1. // 更新内容到OpenGL纹理。
2. ret = OH_NativeImage_UpdateSurfaceImage(image);
3. if (ret != 0) {
4.     std::cout << "OH_NativeImage_UpdateSurfaceImage failed" << std::endl;
5. }
6. // 获取最近调用OH_NativeImage_UpdateSurfaceImage的纹理图像的时间戳和变化矩阵。
7. int64_t timeStamp = OH_NativeImage_GetTimestamp(image);
8. float matrix[16];
9. ret = OH_NativeImage_GetTransformMatrix(image, matrix);
10. if (ret != 0) {
11.     std::cout << "OH_NativeImage_GetTransformMatrix failed" << std::endl;
12. }
14. // 对update绑定到对应textureId的纹理做对应的opengl后处理后，将纹理上屏
15. EGLBoolean eglRet = eglSwapBuffers(eglDisplay_, eglSurface_);
16. if (eglRet == EGL_FALSE) {
17.     std::cout << "eglSwapBuffers failed" << std::endl;
18. }

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• 解绑OpenGL纹理，绑定到新的外部纹理上。
  

1. // 将OH_NativeImage实例从当前OpenGL ES上下文分离
2. ret = OH_NativeImage_DetachContext(image);
3. if (ret != 0) {
4.     std::cout << "OH_NativeImage_DetachContext failed" << std::endl;
5. }
6. // 将OH_NativeImage实例附加到当前OpenGL ES上下文, 且该OpenGL ES纹理会绑定到 GL_TEXTURE_EXTERNAL_OES, 并通过OH_NativeImage进行更新
7. GLuint textureId2;
8. glGenTextures(1, &textureId2);
9. ret = OH_NativeImage_AttachContext(image, textureId2);

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• OH_NativeImage实例使用完必要烧毁掉。
  

1. // 销毁OH_NativeImage实例
2. OH_NativeImage_Destroy(&image);

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最后呢

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