新技能Get! 手把手教你接入CG Kit

1 初始準備

1.1 CGKit簡介

  CGKit是華爲推出的一套高性能渲染框架，提供了渲染所需的原子能力，如材質、模型、燈光以及一些後期特效等。另外提供了高性能渲染組件，如抗鋸齒和基於Vulkan的多線程組件等。除此以外還提供了Smart Cache以及Pre-rotation等擴展能力，並整合了前沿計算機圖形學、計算機視覺和深度學習等最新研究成果。

1.2 官方指導

  華爲開發者的主頁以下：
  https://developer.huawei.com/consumer/cn/

  在該頁面有CGKit的連接：

  點擊該連接便可轉到CGKit的主頁，其地址以下：
  https://developer.huawei.com/consumer/cn/hms/huawei-computer-graphics/

  這裏會有CGKit的基本介紹，以下：

  這裏主要關注開發，點擊「查看文檔」，便可轉到以下地址：

  https://developer.huawei.com/consumer/cn/doc/development/HMSCore-Guides/introduction-0000001050197938

  該網頁是進行CGKit開發的官方頁面，有關介紹這裏再也不重複。

  重點關注如下兩點便可：

  其中示例代碼是一套Android Studio工程，含有開發CGKit的框架以及必要的代碼；SDK則是CGKit的核心，包括so文件以及對應頭文件。

  須要注意的是，示例代碼須要作必定的修改才能開發出可運行的應用，主要是如下兩個緣由：

1. SDK是核心模塊，須要註冊華爲帳號才能下載，故不包含在示例代碼中，須要下載後放入示例代碼工程中；
2. 模型等文件有必定版權限制，故不包含在示例代碼中，須要自行下載或製做模型後放入示例代碼工程中。

1.3 開發準備

1. 基於Kirin芯片的華爲手機，目前支持Vulkan1.0版本，系統版本要求Android10以上；
2. Android Studio，推薦使用最新版本（目前爲4.0）；
3. NDK版本20.1.5948944；
4. API等級29（Android 10）
5. Build Tools版本29.0.3

2 開發詳細記錄

2.1 新建工程

  使用Android Studio新建工程，這裏爲了方便不直接新建工程，而以官方示例代碼爲例，直接用Android Studio打開便可。

  打開示例代碼後，Android Studio會自動根據gradle進行有關內容的下載，好比該工程所指定的gradle-5.6.4。

  雖然gradle配置了minSdkVersion爲27，可是因爲CGKit剛剛推出，兼容性問題還有待完善，所以能夠改成29，僅在Android 10以上版本運行。

2.2 簽名

  示例代碼中的gradle文件配置了簽名，這裏能夠刪除，僅做爲本身開發驗證使用。固然，參考官方資料進行簽名生成，以及華爲應用接入等完整步驟也能夠。

2.3 集成SDK

  在前面章節提到的SDK下載部分，將SDK下載下來，以下：

  將include目錄拷貝到：
  app\src\main\cpp

  以下：

  libs目錄拷貝到app目錄，以下：

  接着點擊Build下的Refresh Linked C++ Projects：

  則能夠打開MainApplication.cpp，查看其中的接口都再也不以紅色顯示，說明已經配置好了：

2.4 製做天空盒

  根據官方文檔，天空盒應該本身製做，沒有隨示例代碼發佈。天空盒有許多參考資料，這裏參考：
  https://www.cnblogs.com/alps/p/7112872.html

  該網站也提供了天空盒資源下載，能夠做爲學習之用。另外提供一個cubemap天空盒示例網站，可在線查看天空盒效果：
https://doc.babylonjs.com/resources/playground_textures#cubetextures

  選擇一個cubemap天空盒下載，而後編輯.cub配置文件內容以下：

width=512
height=512
depth=6
mipmap=1
face=6
channel=4
suffix=.png

  這裏width和height要和天空盒第一級mipmap的png圖像大小一致。

  並根據指導將圖片命名，以下：

  這些文件都放在env目錄，而後複製到示例工程的cubemap目錄便可。

  這裏要注意，目前CGKit僅支持四通道png格式的圖片，請勿使用其餘格式。若是png不是四通道，可使用windows畫圖程序打開，另存爲png，則能夠轉換成四通道。

2.5 準備模型

  目前CGKit只支持obj格式的模型，且僅從obj中解析點和麪，其中的mtl格式材質則被忽略。另外，解析支持法線、貼圖座標解析及切線計算，可是面僅支持三角形模式，而不會進行多頂點組成的面的自動三角化。

  開源免費的3D模型有許多，這裏給一個參考網站：
  https://www.turbosquid.com/Search/3D-Models/free/obj

  對於本教程，這裏選了以下的模型：
https://www.turbosquid.com/3d-models/medieval-blacksmith-low-poly-3d-model-1591136

  效果以下：

2.5 開發應用

  示例工程已經含有MainApplication.cpp有關代碼，這裏僅須要稍做修改便可。

2.5.1 修改模型

  首先在InitScene方法中，修改模型路徑：

  String modelName = "models/black_smith/black_smith.obj";

  接着修改貼圖路徑（將原來的jpg轉爲png格式）：

  String texAlbedo = "models/black_smith/texture/black_smith.png";

  這裏只有一個貼圖，將原來的多餘貼圖註釋掉：

  //String texNormal = "models/Avatar/Normal_01.png";
  //String texPbr = "models/Avatar/Pbr_01.png";

  並將這兩個貼圖對應的SetTexture和SetSamplerParam註釋掉。

2.5.2 修改天空盒

  修改CreateSkybox方法中的有關配置，將天空盒所用的立方體模型修改成：

  String modelName = "models/cube/cube.obj";

  這裏cube是最簡單的模型，連接以下：

  https://gist.github.com/MaikKlein/0b6d6bb58772c13593d0a0add6004c1c

  並注意將MainApplication.h中的環境貼圖設置爲：

  String m_envMap = "cubemaps/env/env.cub";

  這裏與前面製做天空盒時所用的名稱相同。

2.6 運行驗證

  效果以下：

  若是運行出現問題，可使用adb logcat進行日誌查看以分析問題。CGKit也會在安卓標準日誌中打印有關信息，且只記錄ERROR級別日誌。若是想要對CGKit日誌進行過濾，可使用以下命令：

  adb logcat | grep CGKit

3 FAQ

3.1 模型支持什麼格式

  目前CGKit僅支持obj格式的模型，可解析頂點、法線、貼圖座標及面信息等；但不支持多餘3頂點的面自動三角化，也不支持從mtl格式材質文件解析有關配置。

3.2 貼圖支持什麼格式

  目前CGKit僅支持四通道png格式圖片解析。

3.3 簽名是什麼

  安卓開發可能須要用到簽名，能夠參考官方資料製做簽名文件。在平時開發調試時，能夠將示例代碼中的簽名配置註釋掉。

3.4 Failed to get hire

  日誌打印中可能會發現「Failed to get hire」，這條是打點所用，無需理會。「打點」是指CGKit對本身運行狀況進行記錄和上報，不影響渲染等模塊運行。

4 附錄

已經編譯好的apk，以及編譯的Android Studio工程已經放在百度網盤供下載參考，以下：

  連接：https://pan.baidu.com/s/1x8wjYLqZ4CZpVUlo-ZDM1w   提取碼：3j8j

  請注意，CGKit自己須要從官方下載SDK，即so和頭文件，因此這裏提供的工程中是不含有該SDK的，請先註冊華爲開發者後下載放入便可。該工程已經含有模型、貼圖以及天空盒等必備資源，僅缺乏CGKit SDK而已。

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原文連接：https://developer.huawei.com/consumer/cn/forum/topicview?tid=0201309841885850221&fid=18

原做者：捉不住的鼬鼠