前面几篇文章梳理了 android 相机的基本使用流程及相关的 api，完成了预览拍照等功能。
就预览而言，后续想做实时滤镜等功能的话，如果按照之前的方法用 ImageReader 拿到数据之后做处理再显示，一是繁琐，而是效率太低，卡顿严重。所以需要使用 opengles 对相机的预览数据进行渲染，可以很大的提高效率，防止卡顿。
这篇文章先不做滤镜，而是先实现 opengles 渲染相机数据的功能，为后续实时滤镜等功能打基础。
opengles 基本使用
opengles 在 android 平台上的简单使用可以参考之前写的 opengles 相关的文章。
主要流程：
- 布局中使用 GLSurfacView 作为预览窗口。
- 准备相关的顶点属性数据和着色器文件。
- 实现 GLSurfaceView.Render 接口，编写具体的渲染代码。
具体的操作在之前 opengles 相关的文章中都有，完整的代码放在 android-opengl-demo项目
opengles 相机预览
android 相机的预览数据可以输出到 SurfaceTexture 上，所以用 opengles 做相机预览的主要思路是
- 在 GLSurfaceView.Render 中创建一个纹理，再使用该纹理创建一个 SurfaceTexture
- 使用该 SurfaceTexture 创建一个 Surface 传给相机，相机预览数据就输出到一个纹理上了
- 使用 GLSurfaceView.Render 将该纹理渲染到 GLSurfaceView 窗口上
- 使用 SurfaceTexture 的 setOnFrameAvailableListener 方法 给 SurfaceTexture 添加一个数据帧数据可用的监听器，在监听器中 调用 GLSurfaceView 的 requestRender 方法渲染该帧数据，这样相机每次输出一帧数据就可以渲染一次，在GLSurfaceView窗口中就可以看到相机的预览数据了
准备着色器
顶点着色器
#version 300 es
layout (location = 0) in vec4 a_Position;
layout (location = 1) in vec2 a_texCoord;
out vec2 v_texCoord;
void main()
{
gl_Position = a_Position;
v_texCoord = a_texCoord;
}
片段着色器，需要注意的是，做相机预览的话，纹理的类型需要使用 samplerExternalOES ，而不是之前渲染图片的 sampler2D。
#version 300 es
#extension GL_OES_EGL_image_external_essl3 : require
precision mediump float;
in vec2 v_texCoord;
out vec4 outColor;
uniform samplerExternalOES s_texture;
void main(){
outColor = texture(s_texture, v_texCoord);
}
实现Render
流程和之前文章里基本一样，需要注意的是需要使用纹理创建一个 SurfaceTexture，并提供 SurfaceTexture 实例的获取方法，以便后续相机获取使用。
另外注意渲染的时候先调用 SurfaceTexture 的 updateTexImage 方法，更新纹理。
public class GLRender implements GLSurfaceView.Renderer{
private static final String VERTEX_ATTRIB_POSITION = "a_Position";
private static final int VERTEX_ATTRIB_POSITION_SIZE = 3;
private static final String VERTEX_ATTRIB_TEXTURE_POSITION = "a_texCoord";
private static final int VERTEX_ATTRIB_TEXTURE_POSITION_SIZE = 2;
private static final String UNIFORM_TEXTURE = "s_texture";
private float[] vertex ={
-1f,1f,0.0f,//左上
-1f,-1f,0.0f,//左下
1f,-1f,0.0f,//右下
1f,1f,0.0f//右上
};
//纹理坐标，（s,t），t坐标方向和顶点y坐标反着
public float[] textureCoord = {
0.0f,1.0f,
1.0f,1.0f,
1.0f,0.0f,
0.0f,0.0f
};
private FloatBuffer vertexBuffer;
private FloatBuffer textureCoordBuffer;
private int program;
//接收相机数据的纹理
private int[] textureId = new int[1];
//接收相机数据的 SurfaceTexture
public SurfaceTexture surfaceTexture;
public GLRender() {
//初始化顶点数据
initVertexAttrib();
}
private void initVertexAttrib() {
textureCoordBuffer = GLUtil.getFloatBuffer(textureCoord);
vertexBuffer = GLUtil.getFloatBuffer(vertex);
}
//向外提供 surfaceTexture 实例
public SurfaceTexture getSurfaceTexture(){
return surfaceTexture;
}
@Override
public void onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig config) {
//创建纹理对象
glGenTextures(textureId.length, textureId, 0);
//将纹理对象绑定到srufaceTexture
surfaceTexture = new SurfaceTexture(textureId[0]);
//创建并连接程序
program = GLUtil.createAndLinkProgram(R.raw.texture_vertex_shader, R.raw.texture_fragtment_shader);
//设置清除渲染时的颜色
glClearColor(1.0f, 1.0f, 1.0f, 0.0f);
}
@Override
public void onSurfaceChanged(GL10 gl, int width, int height) {
glViewport(0,0,width,height);
}
@Override
public void onDrawFrame(GL10 gl) {
//srufaceTexture 获取新的纹理数据
surfaceTexture.updateTexImage();
glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
glUseProgram(program);
int vertexLoc = glGetAttribLocation(program, VERTEX_ATTRIB_POSITION);
int textureLoc = glGetAttribLocation(program, VERTEX_ATTRIB_TEXTURE_POSITION);
glEnableVertexAttribArray(vertexLoc);
glEnableVertexAttribArray(textureLoc);
glVertexAttribPointer(vertexLoc,
VERTEX_ATTRIB_POSITION_SIZE,
GL_FLOAT,
false,
0,
vertexBuffer);
glVertexAttribPointer(textureLoc,
VERTEX_ATTRIB_TEXTURE_POSITION_SIZE,
GL_FLOAT,
false,
0,
textureCoordBuffer);
//绑定0号纹理单元纹理
glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
//将纹理放到当前单元的 GL_TEXTURE_BINDING_EXTERNAL_OES 目标对象中
glBindTexture(GLES11Ext.GL_TEXTURE_EXTERNAL_OES, textureId[0]);
//设置纹理过滤参数
glTexParameterf(GLES11Ext.GL_TEXTURE_EXTERNAL_OES, GL_TEXTURE_MIN_FILTER,GL_NEAREST);
glTexParameterf(GLES11Ext.GL_TEXTURE_EXTERNAL_OES, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);
glTexParameterf(GLES11Ext.GL_TEXTURE_EXTERNAL_OES, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE);
glTexParameterf(GLES11Ext.GL_TEXTURE_EXTERNAL_OES, GL_TEXTURE_WRAP_T,GL_CLAMP_TO_EDGE);
//将片段着色器的纹理属性值（s_texture）设置为 0 号单元
int uTextureLoc = glGetUniformLocation(program, UNIFORM_TEXTURE);
glUniform1i(uTextureLoc,0);
glDrawArrays(GL_TRIANGLE_FAN,0,vertex.length / 3);
glDisableVertexAttribArray(vertexLoc);
glDisableVertexAttribArray(textureLoc);
}
}
相机使用前面创建的SurfaceTexture实例
通过 SurfaceTexture 实例创建一个 Surface ，传给相机即可。
//获取Render中的 SurfaceTexture 实例
surfaceTexture = glRender.getSurfaceTexture();
if (surfaceTexture == null) {
return;
}
surfaceTexture.setDefaultBufferSize(photoSize.getWidth(), photoSize.getHeight());
//添加帧可用监听，让GLSurfaceView 进行渲染
surfaceTexture.setOnFrameAvailableListener(new SurfaceTexture.OnFrameAvailableListener() {
@Override
public void onFrameAvailable(final SurfaceTexture surfaceTexture) {
glSurfaceView.requestRender();
}
});
//通过 SurfaceTexture 实例创建一个 Surface
surface = new Surface(surfaceTexture);
try {
cameraDevice = camera;
previewRequestBuilder = cameraDevice.createCaptureRequest(CameraDevice.TEMPLATE_PREVIEW);
//将 surface 传给相机
previewRequestBuilder.addTarget(surface);
previewRequest = previewRequestBuilder.build();
cameraDevice.createCaptureSession(Arrays.asList(surface), sessionsStateCallback, null);
} catch (CameraAccessException e) {
e.printStackTrace();
Log.d(TAG, "相机访问异常");
}
总结
本文梳理了使用 opengles 将相机预览数据渲染到 GLSurfaceView 的基本流程，后续以此为基础，结合 opengles 的离屏渲染机制实现实时滤镜功能。
