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HWUI(硬件加速绘制UI)简介

UI 简介 绘制 硬件加速
2023-09-14 09:16:14 时间

原址

简介：

hwui主要是android用于2d硬件绘图而加入的一个模块，在hwui之前，android主要是用skia来进行软件绘制，后由于绘制性能等问题，现在android的绘图几乎都是使用了hwui硬件加速绘图。hwui主要则是使用opengles来进行gpu硬件绘图，提升整个系统的绘制性能，主要有以下方式：直接渲染，显示列表渲染，延时渲染列表，分别代表的类为：OpenGLRenderer，DisplayListRenderer，DeferredDisplayList。

直接渲染：


OpenGLRenderer这个类是DisplayListRenderer和LayerRenderer的基类，也是最终的实现类，该类中包含了所有的绘制函数，也称为立即绘制，如果可以的话是可以不需要其他子类的继承，直接调用就可以用于绘制的，但是如果直接由应用直接频繁调用该接口将会影响系统的绘制性能，这也就是为什么引入显示列表的原因了。

显示列表渲染：

DisplayListRenderer这个类用于将全部的绘图指令保存在DisplayListData这个结构中。显示列表是一定会使用的，其目的就是将全部的绘图指令全部保存起来，而不是立即绘制，其实显示列表渲染，就是一种延时渲染了，将指令存储起来的目的是防止频繁的调用opengl接口，由于GPU的运算很快，如果较为频繁的调用OpenGL的API，不仅会影响它执行的性能，同时也会增加系统的功耗，所以android采用了显示列表的形式，将全部的命令存储起来，等最后命令都收集完后，调用drawDisplayList，一次性将全部的绘图指令释放，能够提升GPU运行性能，在Android4.2之前都是采用这套绘制方式进行硬件加速的。

延时渲染列表：

在Android4.4之后，加入了延时渲染列表，DeferredDisplayList是基于DisplayListRenderer的基础上，当将显示列表构建好后，调用drawDisplayList时，开始构建延时渲染列表，延时渲染相对显示列表主要做了一下优化工作：
1. 通过计算过度绘制区域，将明显的且被覆盖的区域剔除，从而能够减少过度绘制和减少绘制指令。（其实google完全可以在hwui层中将过度绘制区域全部剔除，可以做到几乎不存在过度绘制的情况，估计也有考虑将过度绘制区域裁剪，将会引入更多的绘图指令与裁剪区域，估计性能不佳，或者google的下一个版本将会有该功能）
2. 将绘图指令进行分批次（Batch），将相同的绘制指令，但是不相交的区域（不能相交是为了防止层级之间绘制错乱的问题），将这个全部合并为一次绘制指令（也称为multiDraw），只要设置好相对应的纹理坐标等，就能在一次绘制指令中完成，即减少了多次调用绘制指令，也减少了多次的着色器上传等，同时也将相同批次一起绘制，减少了渲染状态的切换，较少着色器的上传等，能够较大提升系统的性能。（现在支持合并区域绘制的有DrawTextOp，DrawBitmapOp，DrawPatchOp）
3. 将相同绘制指令，但是不能合并的绘制指令，且不能相交的区域，组成一个DrawBatch，这样做的目的也是为了减少渲染状态的切换，提升系统的绘制性能。

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