Android硬件加速详解

Android硬件加速是指在GPU上完成视图的绘制和动画效果的处理，相较于软件渲染方式，硬件加速渲染速度更快，效果更流畅，更节省CPU资源。通过本文，您将会了解Android硬件加速的优势、原理、开启方法和应用场景。

一、优势

1、更快的渲染速度

相比于软件渲染，GPU硬件加速渲染速度显著提高。GPU是专门为图形处理设计的芯片，通过并行计算、高速缓存和帧缓冲区等机制，大大提高了渲染性能。

2、更流畅的动画效果

通过将动画部分交给GPU硬件加速处理，充分发挥GPU硬件在图像渲染方面的优势，大大提高动画效果的流畅度，减少了卡顿和闪烁的出现。

3、更节省CPU资源

软件渲染需要不断地计算和绘制，而硬件加速能够将部分计算和绘制工作交给GPU处理。这样就能够减轻CPU的负担，降低耗电量，提高设备运行的效率。

二、原理

1、OpenGL ES

OpenGL ES是一种基于OpenGL的API，Android系统通过OpenGL ES与GPU进行交互，完成对视图的绘制和动画的处理。OpenGL ES的优点在于，它能够让开发者更加容易地利用GPU硬件加速来绘制图形。

2、GPU硬件加速渲染流程

GPU硬件加速渲染流程主要分为以下几个步骤：

（1）创建GL线程和SurfaceView
（2）创建GLSurfaceView.Renderer，并在onSurfaceCreated方法中初始化OpenGL环境
（3）在onDrawFrame方法中完成视图的绘制

3、GPU硬件加速渲染机制

硬件加速渲染机制主要由SurfaceFlinger和HwUI组成。SurfaceFlinger负责合成多个Surface，而HwUI负责将视图转化为OpenGL纹理，提交到SurfaceFlinger中。HwUI使用Skia作为底层图形引擎，将视图的各个部分分成多个层，进而转化成OpenGL纹理，这样可以最终使用GPU进行渲染。

三、开启方法

为了启用Android的硬件加速，需要通过以下两种方法来设置：

1、应用程序方式

为了开启硬件加速，在应用程序的 标记中增加如下代码：

// 在Application中开启硬件加速
public class MyApplication extends Application {
    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
        getWindow().setFlags(WindowManager.LayoutParams.FLAG_HARDWARE_ACCELERATED,
                WindowManager.LayoutParams.FLAG_HARDWARE_ACCELERATED);
    }
}

2、Activity方式

硬件加速可以在Activity级别上启用，这意味着您可以控制要启用硬件加速的Activity。 要在Activity上启用硬件加速，您可以使用如下代码：

// 在 Activity 中开启硬件加速
public class MainActivity extends Activity {
    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        getWindow().setFlags(WindowManager.LayoutParams.FLAG_HARDWARE_ACCELERATED,
                WindowManager.LayoutParams.FLAG_HARDWARE_ACCELERATED);
        setContentView(R.layout.activity_main);
    }
}

四、应用场景

硬件加速主要应用于有较高性能需求的场景，主要包括：

1、游戏

游戏是硬件加速最主要的应用之一。大多数游戏需要高效绘制大量的图形，并且需要处理大量的动画。 硬件加速能够让游戏更加流畅，并且不会出现卡顿和闪烁的情况。

2、图形处理

图像处理软件需要处理大量的数据，并且需要实时显示处理结果。硬件加速能够提高图像处理的速度和流畅度。

3、视频播放

硬件加速能够提高视频的绘制和播放效率，减少视频卡顿和停顿的出现，保证高清视频的流畅播放。

总结

Android硬件加速提供了一种在GPU上完成视图绘制和动画效果处理的方法，可以大大提高渲染速度、流畅度以及CPU资源利用效率。开启硬件加速需要在应用程序或Activity中设置相应的标记位，并且可以应用于各种高性能应用场景。