Question

我正在尝试使用canvas.drawBitmap()方法在Android中绘制自定义视图。但是，如果我在本机JNI代码中执行此操作并且背景为黑色，我发现alpha通道将丢失。总结一下，案例是：

当背景为白色时，调用java bitmap.setPixels()并在NDK中设置位图像素颜色，两个位图都正确显示
当背景为黑色时，调用java bitmap.setPixels()并在NDK中设置位图像素颜色，只有java API绘制的位图正确显示，用NDK绘制的位图丢失alpha通道

问题是为什么白色背景上的结果可以，但在黑色背景上不行？我错过了什么或做错了吗？

布局XML文件：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:orientation="vertical"
    android:padding="16dp" >

    <LinearLayout
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:background="@android:color/black"
        android:orientation="horizontal"
        android:padding="16dp" >

        <com.example.android.TestView
            android:id="@+id/testview1"
            android:layout_width="320px"
            android:layout_height="320px"
            android:layout_margin="16dp" />

        <com.example.android.TestView
            android:id="@+id/testview2"
            android:layout_width="320px"
            android:layout_height="320px"
            android:layout_margin="16dp" />
    </LinearLayout>

    <LinearLayout
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:background="@android:color/white"
        android:orientation="horizontal"
        android:padding="16dp" >

        <com.example.android.TestView
            android:id="@+id/testview3"
            android:layout_width="320px"
            android:layout_height="320px"
            android:layout_margin="16dp" />

        <com.example.android.TestView
            android:id="@+id/testview4"
            android:layout_width="320px"
            android:layout_height="320px"
            android:layout_margin="16dp" />
    </LinearLayout>

</LinearLayout>

MainActivity.java：

package com.example.android;
import com.example.android.R;

import android.app.Activity;
import android.os.Bundle;

public class MainActivity extends Activity {
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.main);
        TestView tv2 = (TestView) findViewById(R.id.testview2);
        TestView tv4 = (TestView) findViewById(R.id.testview4);
        tv2.setDrawFromNative();
        tv4.setDrawFromNative();
    }
}

TestView.java：

package com.example.android;

import android.content.Context;
import android.graphics.Bitmap;
import android.graphics.Canvas;
import android.util.AttributeSet;
import android.view.View;

public class TestView extends View {
    private Bitmap mBitmap;
    private boolean mDrawFromNative;
    private static final int WIDTH = 320;
    private static final int HEIGHT = 320;

    static {
        System.loadLibrary("bitmaptest");
    }
    private native void nativeDrawBitmap(Object bitmap);

    private static void javaDrawBitmap(Bitmap bitmap) {
        int pixels[] = new int[WIDTH * HEIGHT];
        for (int i = 0; i < pixels.length; i++) {
            pixels[i] = 0x88FF0000;
        }
        bitmap.setPixels(pixels, 0, WIDTH, 0, 0, WIDTH, HEIGHT);
    }

    public TestView(Context context, AttributeSet attrs) {
        super(context, attrs);
        mBitmap = Bitmap.createBitmap(WIDTH, HEIGHT, Bitmap.Config.ARGB_8888);
    }

    public void setDrawFromNative() {
        mDrawFromNative = true;
    }

    @Override
    protected void onDraw(Canvas canvas) {
        if(mDrawFromNative) {
            nativeDrawBitmap(mBitmap);
        } else {
            javaDrawBitmap(mBitmap);
        }
        canvas.drawBitmap(mBitmap, 0, 0, null);
    }
}

TestNative.cpp：

#include <jni.h>
#include <android/bitmap.h>
#include <android/Log.h>

#define LOGD(...)  __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG,LOG_TAG,__VA_ARGS__)
#define LOGW(...)  __android_log_print(ANDROID_LOG_WARN,LOG_TAG,__VA_ARGS__)
#define LOGE(...)  __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,LOG_TAG,__VA_ARGS__)

#define LOG_TAG "BMPTEST"

extern "C" {
void Java_com_example_android_TestView_nativeDrawBitmap(JNIEnv* env, jobject thiz, jobject bitmap) {

    AndroidBitmapInfo info;
    void* dst_pixels;
    int   ret;

    if((ret = AndroidBitmap_getInfo(env, bitmap, &info)) < 0) {
        LOGE("AndroidBitmap_getInfo() failed ! error=%d", ret);
        return;
    }
    if ((ret = AndroidBitmap_lockPixels(env, bitmap, &dst_pixels)) < 0) {
        LOGE("AndroidBitmap_lockPixels() failed ! error=%d", ret);
        return;
    }

    unsigned int *dst = (unsigned int *)dst_pixels;
    for(int i=0; i< info.width * info.height; i++) {
            *(dst+i) = (0x88<<24 | 0xff | 0x00<<8 | 0x00<<16); //(ARGB->ABGR)
    }
    AndroidBitmap_unlockPixels(env, bitmap);
}
}

Android.mk原生代码：

LOCAL_PATH := $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE := libbitmaptest
LOCAL_SRC_FILES := \
    TestNative.cpp
LOCAL_LDLIBS += -llog -ljnigraphics
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

屏幕截图结果： ScreenShot of the result

Answer 1

Android存储预先乘以alpha的位图。当您从Java调用setPixels()时，RGB颜色值会自动乘以Alpha值并存储在位图中。但是，当您从本机代码调用Android_lockPixels()然后直接写入内存时，您需要自己进行预乘，否则结果会出错。如果您将代码更改为：

 int premultipliedR = (0xff * 0x88) >> 8;
 for(int i=0; i< info.width * info.height; i++) {
        *(dst+i) = (0x88<<24 | premultipliedR | 0x00<<8 | 0x00<<16);

然后两个Bitmap都应该呈现相同的颜色。

那么，为什么出现，好像位图在背景为黑色而不是白色背景时会丢失alpha通道？事实证明，根据您选择的数字，这只是一个巧合。

基本的alpha混合公式是：

 dest.r = ((dest.r * (256 - source.a)) + (source.r * source.a)) >> 8;
 dest.g = ((dest.g * (256 - source.a)) + (source.g * source.a)) >> 8;
 dest.b = ((dest.b * (256 - source.a)) + (source.b * source.a)) >> 8;

其中dest是背景像素，而源是位图中的像素。预先乘以alpha将其更改为：

 dest.r = ((dest.r * (256 - source.a)) >> 8) + source.premultiplied_r;
 dest.g = ((dest.g * (256 - source.a)) >> 8) + source.premultiplied_g;
 dest.b = ((dest.b * (256 - source.a)) >> 8) + source.premultiplied_b;

可以节省大量的倍数。结果都被限制在255.我并没有声称这是使用的确切公式，但它与它非常接近。

插入数字，对于Java位图，预乘的r，g，b将是0x87（或0x88，具体取决于它们如何进行舍入等），0x00和0x00。对于您的本机位图，它们将是0xff，0x00和0x00，因为您没有预乘。将此与黑色背景进行Alpha混合与仅添加零相同，因为dest. r，g，b值均为零。所以结果看起来不同。

如果是白色背景，dest.g和dest.b在两种情况下的结果都相同，因为预乘的g和b值Java和本机位图都为零。在dest.r的情况下，结果应该是255.在本机位图的情况下，由于预乘r的值错误，值会溢出，但它会被钳制到255，所以结果最终看起来相同。

简而言之，预先倍增的r值对于您的原生位图来说太高了，因此如果结果应该是＆lt; r，那么最终会得到一个过高的{{1}}值。 255.如果结果应该是255，那么它是否太高并不重要，因为它无论如何都会被钳制在255.

当背景为黑色时，位图setPixels将丢失alpha通道

1 个答案: