[OpenGL]將來視覺1-Android攝像頭採集基礎

相信不少人都用過相機功能，也開發過簡單調度相機功能，可是相機採集功能。是圖像信號輸入的重要來源。

SurfaceView和View的不一樣之處：

相機圖像採樣，須要維持一個比較穩定的幀數來維持圖像實時性，須要頻繁刷新，建立一個子線程來進行畫面更新，會被佔用主線程效率好不少，並且雙緩衝機制能夠在畫面從前臺刷新到後臺時才佔用主線程操做，因此選用SurfaceView做繪製是最好的。 而GLSurfaceView是SurfaceView的一個子類，專用於openGL繪製，其運行效率遠高於SurfaceView是由於使用了GPU參與繪製。 這一節介紹Android攝像頭採樣，仍是採用了SurfaceView來作採樣 1.須要申請相機權限。

<uses-permission android:name="android.permission.CAMERA" />
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2.打開攝像頭，先檢查攝像和前置攝像頭，而後經過攝像頭Id，來返回攝像頭對象。

fun openCamera(cameraId:Int):Camera?{
        if (!haveFeature(PackageManager.FEATURE_CAMERA)){
            Log.e(TAG,"no camera!")
            return null
        }

        if (cameraId == Camera.CameraInfo.CAMERA_FACING_FRONT && !haveFeature(PackageManager.FEATURE_CAMERA_FRONT)){
            Log.e(TAG,"no front camera!")
            return null
        }

        val camera = Camera.open(cameraId)
        if (camera == null){
            Log.e(TAG, "openCamera failed")
            return null
        }

        return camera
    }
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3.設置畫面比例

/**
     * 獲取最大的圖片大小
     */
    fun getLargePictureSize(camera: Camera?): Camera.Size? {
        if (camera != null) {
            //獲取可選比例
            val sizes = camera.parameters.supportedPictureSizes
            var temp: Camera.Size = sizes[0]
            for (i in 1 until sizes.size) {
                val scale = sizes[i].height.toFloat() / sizes[i].width
                if (temp.width < sizes[i].width && scale < 0.6f && scale > 0.5f)
                    temp = sizes[i]
            }
            return temp
        }
        return null
    }

    /**
     * 獲取最大的預覽大小
     */
    fun getLargePreviewSize(camera: Camera?): Camera.Size? {
        if (camera != null) {
            //獲取可選比例
            val sizes = camera.parameters.supportedPreviewSizes
            var temp: Camera.Size = sizes[0]
            for (i in 1 until sizes.size) {
                if (temp.width < sizes[i].width)
                    temp = sizes[i]
            }
            return temp
        }
        return null
    }

 /**
     * 相機採樣參數大小
     */
    fun setOptimalSize(camera:Camera,aspectRatio:Float,maxWidth:Int,maxHeight:Int){
        val parameters= camera.parameters
        //使用自動對焦
        if (parameters.supportedFocusModes.contains(
                        Camera.Parameters.FOCUS_MODE_CONTINUOUS_PICTURE)) {
            parameters.focusMode = Camera.Parameters.FOCUS_MODE_CONTINUOUS_PICTURE
        }
        val size = getLargePreviewSize(camera)
        size?.let {
            //設置相機預覽大小
            parameters.setPreviewSize(it.width,it.height)
            Log.d(TAG, "input max: (" + maxWidth + ", " + maxHeight + "), output size: ("
                    + it.width + ", " + it.height + ")")
        }

        val pictureSize = getLargePictureSize(camera)
        pictureSize?.let {
            //圖片參數
            parameters.setPictureSize(it.width,it.height)
            Log.d(TAG, "picture max: (" + maxWidth + ", " + maxHeight + "), output size: ("
                    + it.width + ", " + it.height + ")")
        }

        camera.parameters = parameters
    }
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3.設置相機圖像角度

fun setDisplayOritation(activity: Activity, camera: Camera, cameraId: Int) {
        //獲取window的角度
        val rotation = activity.windowManager.defaultDisplay.rotation
        var degress = 0
        when (rotation) {
            Surface.ROTATION_0 -> degress = 0
            Surface.ROTATION_90 -> degress = 90
            Surface.ROTATION_180 -> degress = 180
            Surface.ROTATION_270 -> degress = 270
        }

        val info = Camera.CameraInfo()
        Camera.getCameraInfo(cameraId, info)
        var result: Int
        //前置攝像頭
        if (info.facing == Camera.CameraInfo.CAMERA_FACING_FRONT) {
            result = (info.orientation + degress) % 360
            result = (360 - result) % 360  // compensate the mirror
        } else {//後置攝像頭
            result = (info.orientation - degress + 360) % 360 // back-facing
        }
        Log.d(TAG, "window rotation: $degress, camera oritation: $result")
        camera.setDisplayOrientation(result)
    }
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4.設置完攝像頭參數後，須要設置一個SurfaceHolder.CallBack。 有三個必須的方法

//建立時調用
   override fun surfaceCreated(holder: SurfaceHolder?) { }
   //當surface發生任何結構性的變化時（格式或者大小），該方法就會被當即調用。
   override fun surfaceChanged(holder: SurfaceHolder?, format: Int, width: Int, height: Int) { }
   //被移除時調用
   override fun surfaceDestroyed(holder: SurfaceHolder?) {}
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這裏建立相機的調用surfaceCreated，以後會馬上調用一次surfaceChanged 這裏在surfaceChanged上調用openGL的init操做

fun initOpenGL(surface: Surface, width: Int, height: Int){
        //新開一個以後一個線程的線程池
        mExecutor.execute {
            //獲取紋理id
            val textureId = OpenGLJniLib.magicBaseInit(surface,width,height,BaseApplication.context.assets)
            
           if (textureId < 0){
                Log.e(TAG, "surfaceCreated init OpenGL ES failed!")
                return@execute
            }
            //須要使用surfaceTexture來作紋理裝載
            mSurfaceTexture = SurfaceTexture(textureId)
            //添加紋理變化回調
            mSurfaceTexture?.setOnFrameAvailableListener { drawOpenGL() }
            try {
                //把攝像頭採樣關聯到紋理
                mCamera?.setPreviewTexture(mSurfaceTexture)
                //開始攝像頭採樣
                doStartPreview()
            }catch (e:IOException){
                Log.e(TAG,e.localizedMessage)
                releaseOpenGL()
            }
        }
    }
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5.開始預覽，並開始自動對焦。

fun doStartPreview(){
        mCamera?.startPreview()
        cameraFocus(width/2.0f,height/2.0f)
    }
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6.opengl繪製，先要強制更新紋理圖像，再更新獲取紋理矩陣，而後讓opengl繪製

fun drawOpenGL(){
        mExecutor.execute {
            mSurfaceTexture?.updateTexImage()
            mSurfaceTexture?.getTransformMatrix(mMatrix)
            OpenGLJniLib.magicBaseDraw(mMatrix)
        }
    }
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7.在destroySurfaceView的是否釋放資源

fun releaseOpenGL(){
        mExecutor.execute {
            mSurfaceTexture?.release()
            mSurfaceTexture=null
            OpenGLJniLib.magicBaseRelease()
        }
    }
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介紹了Camera採樣配置和，surfaceTexture紋理獲取了和加載，下一節，將會介紹native層的opengl繪製代碼。

近來在寫一個有趣的項目，你們熟知攝像頭繪製和opengl的人應該有看過MagicCamera這個Android opengl2.0的開源工程，可是已經不少年沒人維護了，這邊正在將其重構爲opengl3.0的的版本。命名爲MagicCamera3以供你們學習，如今還在重構當中，致敬做者，也但願能夠有機會和做者多交流，若是有認識的能夠告知我一聲，謝謝。 開源地址：MagicCamera3，這節的用例在CameraActivity中