现在越来越多的开发者喜欢在自定义控件的时候加上各种模糊背景, 看看RomanNurik开发的Muzei或者Yahoo的Weather应用app都非常不错。 我非常喜欢他们的设计。
我从Mark Allison的帖子(帖子地址)得到启发, 然后写了这篇文章。
首先描述一下我们需要的文件。 我们需要一个主Activity
, 里面有一个含有多个Fragment
的ViewPager
, 每个Fragment
展示一种模糊技术。
这是主Activity
的布局文件内容:
<android.support.v4.view.ViewPagerxmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools" android:id="@+id/pager" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent" tools:context="com.paveldudka.MainActivity" />
这是Fragment
的布局文件内容:
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?><FrameLayout
xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent"> <ImageView android:id="@+id/picture" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="match_parent" android:src="@drawable/picture" android:scaleType="centerCrop" /> <TextView android:id="@+id/text" android:gravity="center_horizontal" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="wrap_content" android:text="My super text" android:textColor="@android:color/white" android:layout_gravity="center_vertical" android:textStyle="bold" android:textSize="48sp" /> <LinearLayout android:id="@+id/controls" android:layout_width="match_parent" android:layout_height="wrap_content" android:background="#7f000000" android:orientation="vertical" android:layout_gravity="bottom"/></FrameLayout>
我们只是在布局上放了一个ImageView
, 然后在中间加一个TextView
, 还有一些作为效果显示和测试的控件(如 @+id/controls)。
最普遍的模糊技术是这样做的:
从TextView
的后一层背景中截取一部分;
进行模糊处理;
把模糊处理后的部分设置为TextView
的背景。
那怎么在Android中实现模糊处理呢?最好的答案就是Renderscript。 这是一个功能强大的图形处理“引擎”。 RenderScript的底层原理就不做介绍了(因为我也不知道), 而且这超过了我们这篇文章的范围。
先看下面的代码:
public
class
RSBlurFragment
extends
Fragment
{ private ImageView image; private TextView text; private TextView statusText; @Override public View onCreateView(LayoutInflater inflater, ViewGroup container, Bundle savedInstanceState)
{ View view = inflater.inflate(R.layout.fragment_layout, container, false); image = (ImageView) view.findViewById(R.id.picture); text = (TextView) view.findViewById(R.id.text); statusText = addStatusText((ViewGroup) view.findViewById(R.id.controls)); applyBlur(); return view; } private
void
applyBlur()
{ image.getViewTreeObserver().addOnPreDrawListener(new ViewTreeObserver.OnPreDrawListener() { @Override public
boolean
onPreDraw()
{ image.getViewTreeObserver().removeOnPreDrawListener(this); image.buildDrawingCache(); Bitmap bmp = image.getDrawingCache(); blur(bmp, text); return
true; } }); } @TargetApi(Build.VERSION_CODES.JELLY_BEAN_MR1) private
void
blur(Bitmap bkg, View view)
{ long startMs = System.currentTimeMillis(); float radius = 20; Bitmap overlay = Bitmap.createBitmap((int) (view.getMeasuredWidth()), (int) (view.getMeasuredHeight()), Bitmap.Config.ARGB_8888); Canvas canvas = new Canvas(overlay); canvas.translate(-view.getLeft(), -view.getTop()); canvas.drawBitmap(bkg, 0, 0, null); RenderScript rs = RenderScript.create(getActivity()); Allocation overlayAlloc = Allocation.createFromBitmap( rs, overlay); ScriptIntrinsicBlur blur = ScriptIntrinsicBlur.create( rs, overlayAlloc.getElement()); blur.setInput(overlayAlloc); blur.setRadius(radius); blur.forEach(overlayAlloc); overlayAlloc.copyTo(overlay); view.setBackground(new BitmapDrawable( getResources(), overlay)); rs.destroy(); statusText.setText(System.currentTimeMillis() - startMs + "ms"); } @Override public String toString()
{ return
"RenderScript"; } private TextView addStatusText(ViewGroup container)
{ TextView result = new TextView(getActivity()); result.setLayoutParams(new ViewGroup.LayoutParams(ViewGroup.LayoutParams.WRAP_CONTENT, ViewGroup.LayoutParams.WRAP_CONTENT)); result.setTextColor(0xFFFFFFFF); container.addView(result); return result; } }
在Fragment
创建的时候, 我先载入了布局文件, 然后把TextView
添加到我在布局文件中定义的LinearLayout中(用来显示模糊效果, 进行效果测试), 最后对图片做模糊处理。
在applyBlur()
函数中我注册了onPreDrawListener()
。 因为在applyBlur()
方法调用的时候界面还没有开始布局, 所以我需要实现这个监听器否则不能进行模糊处理。 需要等到布局文件全都经过measured、laid out、displayed的时候, 才能进行操作。
在onPreDraw()
回调函数中, 我首先把返回值false改成true。 这个很重要, 如果返回false的话, 刚开始出现的那一帧画面会被跳过, 但是我们需要显示这第一帧, 所以要返回true。
接着我去掉了里面的回调方法, 因为我们不需要监听它的preDraw
事件。
然后我们需要从ImageView
中获取Bitmap
, 然后用getDrawingCache()
函数创建drawing cache并保存。
最后就是进行模糊处理了, 我们接下来会详细讨论这个环节。
需要说明的是, 我的代码中在两种情况下考虑不是很周全:
在布局文件改变时不会再自动重新模糊处理。 这个问题可以通过注册onGlobalLayoutListener
监听器解决, 在布局文件改变时重新进行模糊处理就可以了。
这个模糊处理操作是在主线程中进行的。 我们知道在实际开发中不会这么做, 但是为了方便暂时先这么做了。
现在回到blur()
方法:
首先我创建了一个空的bitmap, 把背景的一部分复制进去, 之后我会对这个bitmap进行模糊处理并设置为TextView
的背景。
通过这个bitmap保存Canvas
的状态;
在父布局文件中把Canvas
移动到TextView
的位置;
把ImageView
的内容绘到bitmap中;
此时, 我们就有了一个和TextView
一样大小的bitmap, 它包含了ImageView
的一部分内容, 也就是TextView
背后一层布局的内容;
创建一个Renderscript的实例;
把bitmap复制一份到Renderscript需要的数据片中;
创建Renderscript模糊处理的实例;
设置输入, 半径范围然后进行模糊处理;
把处理后的结果复制回之前的bitmap中;
好了, 我们已经把bitmap惊醒模糊处理了, 可以将它设置为TextView
背景了;
它用了57ms的时间。 我们知道在Android中渲染一帧的时间应该不超过16ms(60fps), 但如果在UI线程中做模糊处理就会让帧率降到了17fps。 显然这是不可接受的, 我们需要把这个操作移到AsyncTask上或者使用别的机制实现。
而且有必要说明的是, ScriptIntrinsicBlur只支持API17以上, 当然也可以用Renderscript的support lib降低一些API版本的要求。
可是我们还是需要支持一些老一些的API版本, 它们不支持Renderscript, 现在我们看看该怎么办吧。
因为我们知道, 这种模糊处理的过程也就是像素处理而已, 所以我们可以尝试着手动进行模糊操作。 幸运的是, Java上已经有了很多实现模糊处理方案的例子。 我们唯一要做的就是找到一个相对快速的实现方案。
感谢在StackOverFlow上的一篇帖子, 我找到了一个能快速实现模糊处理的方案。 先看看它是怎么样的。
因为很多代码都是一样的, 所以这里只讨论关于模糊处理的函数:
private
void
blur(Bitmap bkg, View view)
{ long startMs = System.currentTimeMillis(); float radius = 20; Bitmap overlay = Bitmap.createBitmap((int) (view.getMeasuredWidth()), (int) (view.getMeasuredHeight()), Bitmap.Config.ARGB_8888); Canvas canvas = new Canvas(overlay); canvas.translate(-view.getLeft(), -view.getTop()); canvas.drawBitmap(bkg, 0, 0, null); overlay = FastBlur.doBlur(overlay, (int)radius, true); view.setBackground(new BitmapDrawable(getResources(), overlay)); statusText.setText(System.currentTimeMillis() - startMs + "ms"); }
使用FastBlur的好处是, 我们可以去掉对Renderscript的依赖(还有最低API版本的限制)。 但是可恶的是, 模糊处理操作竟然花费了147ms!这还不是最慢的SW模糊算法, 我都不敢用高斯模糊了…
现在我们要想想该怎么做。 模糊处理的过程都会有精度损失, 你知道什么是精度损失吗?对, 要降低尺寸。
这里只讨论FastBlur版本, 因为Renderscript也是一样的, 全部代码都可以从GitHub仓库中检出。
private
void
blur(Bitmap bkg, View view)
{ long startMs = System.currentTimeMillis(); float scaleFactor = 1; float radius = 20; if (downScale.isChecked()) { scaleFactor = 8; radius = 2; } Bitmap overlay = Bitmap.createBitmap((int) (view.getMeasuredWidth()/scaleFactor), (int) (view.getMeasuredHeight()/scaleFactor), Bitmap.Config.ARGB_8888); Canvas canvas = new Canvas(overlay); canvas.translate(-view.getLeft()/scaleFactor, -view.getTop()/scaleFactor); canvas.scale(1 / scaleFactor, 1 / scaleFactor); Paint paint = new Paint(); paint.setFlags(Paint.FILTER_BITMAP_FLAG); canvas.drawBitmap(bkg, 0, 0, paint); overlay = FastBlur.doBlur(overlay, (int)radius, true); view.setBackground(new BitmapDrawable(getResources(), overlay)); statusText.setText(System.currentTimeMillis() - startMs + "ms"); }
我们过一遍这个代码:
scaleFactor提供了需要缩小的等级, 在代码中我把bitmap的尺寸缩小到原图的1/8。 因为这个bitmap在模糊处理时会先被缩小然后再放大, 所以在我的模糊算法中就不用radius这个参数了, 所以把它设成2。
接着需要创建bitmap, 这个bitmap比最后需要的小八倍。
请注意我给Paint提供了FILTER_BITMAP_FLAG标示, 这样的话在处理bitmap缩放的时候, 就可以达到双缓冲的效果, 模糊处理的过程就更加顺畅了。
接下来和之前一样进行模糊处理操作, 这次的图片小了很多, 幅度也降低了很多, 所以模糊过程非常快。
把模糊处理后的图片作为背景, 它会自动进行放大操作的。
之前说到FastBlur进行模糊操作比Renderscript还要快, 这是因为FastBlur在进行bitmap复制操作时还会同时进行其他操作, 节省了时间。 经过了这些处理后, 我们应该已经掌握了相对快速的模糊处理方案和原理, 并去掉了对Renderscript的依赖。
……