RenderScript介绍
RenderScript是一种高性能的计算框架,用于在设备上执行复杂的数学计算,尤其是在图像处理方面。最初是为了解决Android平台上图形和计算密集型任务而设计的,可以在CPU或GPU上并行执行,以利用多核处理器和图形硬件的加速能力。
RenderScript的主要特点:
- 并行计算:RenderScript利用设备的多核处理器进行并行计算,从而显著提高计算密集型任务的性能。
- 硬件加速:RenderScript能够利用GPU进行硬件加速计算,适用于图形和图像处理任务。
- 易于使用:RenderScript使用C99样式的语法,Android SDK提供了方便的Java/Kotlin绑定,使得可以在Android应用中轻松集成RenderScript代码。
- 性能优化:RenderScript编译器会自动优化代码,以充分利用目标设备的硬件特性。
RenderScript使用场景:
- 图像处理:如模糊、锐化、颜色转换等。
- 计算机视觉:如特征检测、边缘识别等。
- 物理模拟:如碰撞检测、粒子系统等。
随着Android平台的不断发展,一些新的API和框架(如Android的NDK,Vulkan和RenderEffect(Android12))也提供了类似的性能优化能力。
Google在Android开发者博客中提到,其实早已不建议将RenderScript用于对性能需求至关重要的任务,Android开发者应该转向可在GPU硬件层级上高效运作、且具有出色的跨平台体验的Vulkan API 。
RenderScript脚本
RenderScript .rs 脚本使用一种类似于C99的语法,允许开发者定义内核函数,这些函数可以在Android设备上高效地并行执行。.rs 脚本的基本语法说明:
1.脚本头
在脚本的开头,通常会看到一些预处理指令,用于定义脚本的版本和Java包名:
- #pragma version(1):指定RenderScript的版本。
- #pragma rs java_package_name(...):指定生成的Java类的包名。
2.数据类型
RenderScript使用了一些特殊的数据类型,如rs_allocation,是用于访问内存分配的引用类型。还有uchar4、float4等类型,用于表示包含四个无符号字符或浮点数的向量。
3.内核函数
内核函数是RenderScript脚本中的主要部分,定义了要在GPU或CPU上执行的并行计算。
- void blur(...):定义了一个名为blur的内核函数。
- const uchar4 *v_in 和 uchar4 *v_out:是输入和输出参数的指针。
- const void *usrData:是传递给内核的任意用户数据。
- uint32_t x, uint32_t y:是内核的当前执行位置(例如,像素坐标)。
4.根函数
根函数是RenderScript脚本的入口点。当RenderScript运行时加载脚本时,会调用根函数。
5.访问全局变量
在.rs脚本中,可以定义全局变量,并在内核函数中访问它们。
6.调用其他内核
可以在根函数或其他内核函数中调用其他内核。
7.分配和访问内存
RenderScript使用Allocation对象来管理内存。在Java代码中,会创建Allocation对象,并将其传递给RenderScript内核。在.rs脚本中,可以使用rsGetAllocationAddress函数来获取指向这些分配的内存的指针。
8.内置函数和API
RenderScript提供了一些内置函数和API,用于执行常见的操作,如数学运算、内存操作、类型转换等。
9.编译和链接
.rs 脚本文件在构建过程中会被编译成字节码,并与应用一起打包。当应用运行时,RenderScript运行时会加载这些字节码,并在适当的硬件上执行它们。
10.注意事项
- 确保你的RenderScript脚本遵循Android NDK的C/C++编码规范。
- 由于RenderScript是并行执行的,要避免在内核函数中使用可能导致竞态条件的全局变量或状态。
- 对于涉及复杂计算或大量数据的任务,RenderScript可以显著提高性能,也要小心管理内存和避免不必要的复制操作。
使用RenderScript实现模糊效果
在Android中实现模糊效果通常使用RenderScript或者自定义的OpenGL着色器。RenderScript和OpenGL都是相对底层的API,需要一定的图形编程知识。对于更简单的模糊效果,可以考虑使用第三方库,如Glide或Picasso,提供了更高级的API来实现图像模糊和其他效果。
下面使用RenderScript实现模糊效果。
添加RenderScript支持:
使用RenderScript实现图片高斯模糊效果
调用高斯模糊方法
运行效果:
在Android中,RenderScript .rs 脚本是一种用C99语法编写的文件,定义了可以在设备上并行执行的计算任务。通常用于图形和计算密集型任务,例如图像处理、物理模拟等。.rs 脚本编译后会生成二进制代码,代码可以在Android设备的CPU或GPU上执行。
Android Studio创建rs脚本目录:
(1) 编写.rs脚本
将 .rs 文件放在项目的 src/main/rs 目录下。在Java或Kotlin代码中加载这个脚本并设置输入和输出 Allocation 对象,最后调用RenderScript的内核来执行模糊操作。
(2) 调用RenderScript内核进行调用
ScriptC_Blur是根据.rs脚本文件自动生成的类。需要用实际的类名替换ScriptC_Blur应该与.rs文件名相同(去掉.rs扩展名,并将下划线_替换为驼峰命名法的大写字母)。
完整示例代码: https://github.com/Reathin/Sample-Android