harmony 鸿蒙图形绘制与显示实例

2023-10-30
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图形绘制与显示实例

前言

在Drawing开发指导中介绍了怎么通过调用NativeDrawing提供的接口绘制出一个2D图形，本文档将会介绍如何把绘制出的2D图形显示在屏幕上，主要利用NativeWindow和XComponent模块提供的能力将图形显示在屏幕上。

开发步骤

以下步骤描述了在OpenHarmony中如何使用NativeDrawing模块的画布画笔绘制一个基本的2D图形，并将图形内容写入NativeWindow提供的图形Buffer，提交Buffer到图形队列，并利用XComponent将C++代码层与ArkTS层对接，实现在ArkTS层调用绘制和显示逻辑，最终能在应用上显示图形。

添加动态链接库

CMakeLists.txt中添加以下lib。

libace_napi.z.so
libace_ndk.z.so
libnative_window.so
libnative_drawing.so

头文件

#include <ace/xcomponent/native_interface_xcomponent.h>
#include "napi/native_api.h"
#include <native_window/external_window.h>
#include <native_drawing/drawing_bitmap.h>
#include <native_drawing/drawing_color.h>
#include <native_drawing/drawing_canvas.h>
#include <native_drawing/drawing_pen.h>
#include <native_drawing/drawing_brush.h>
#include <native_drawing/drawing_path.h>
#include <cmath>
#include <algorithm>
#include <stdint.h>
#include <sys/mman.h>

获取OHNativeWindow实例，作为图形显示的载体。
1. 在xxx.ets中添加一个XComponent组件。 ts XComponent({ id: 'xcomponentId', type: 'surface', libraryname: 'entry'})
2. 在native c++层获取NativeXComponent。 c++ // 获取XComponent的id char idStr[OH_XCOMPONENT_ID_LEN_MAX + 1] = {}; uint64_t idSize = OH_XCOMPONENT_ID_LEN_MAX + 1; napi_value exportInstance = nullptr; // 用来解析出被wrap了NativeXComponent指针的属性 napi_get_named_property(env, exports, OH_NATIVE_XCOMPONENT_OBJ, &exportInstance); OH_NativeXComponent *nativeXComponent = nullptr; // 通过napi_unwrap接口，解析出NativeXComponent的实例指针 napi_unwrap(env, exportInstance, reinterpret_cast<void**>(&nativeXComponent));
  1. 定义OH_NativeXComponent_Callback。 c++ // 声明一个XComponent的Callback OH_NativeXComponent_Callback callback; // 注册OnSurfaceCreated的回调函数 callback.OnSurfaceCreated = OnSurfaceCreatedCB;
  2. 将OH_NativeXComponent_Callback注册给NativeXComponent。 c++ // 注册回调函数，在回调函数实现绘制显示逻辑，当用户在ArkTS层调用XComponent时就能通过回调函数调用到此段逻辑 OH_NativeXComponent_RegisterCallback(nativeXComponent, &callback);

获取OHNativeWindow实例，用于提供图形显示的载体。

设置OHNativeWindowBuffer的属性。使用OH_NativeWindow_NativeWindowHandleOpt设置OHNativeWindowBuffer的属性。

// 获取 OHNativeWindow 实例
OHNativeWindow* nativeWindow = static_cast<OHNativeWindow*>(window);


// 设置 OHNativeWindowBuffer 的宽高
int32_t code = SET_BUFFER_GEOMETRY;
uint64_t width;
uint64_t height;
int32_t ret = OH_NativeXComponent_GetXComponentSize(component, window, &width, &height);
// 这里的nativeWindow是从上一步骤中的回调函数中获得的
ret = OH_NativeWindow_NativeWindowHandleOpt(nativeWindow, code, width, height);
// 设置 OHNativeWindowBuffer 的步长
code = SET_STRIDE;
int32_t stride = 0x8;


ret = OH_NativeWindow_NativeWindowHandleOpt(nativeWindow, code, stride);

从图形队列申请OHNativeWindowBuffer。

OHNativeWindowBuffer* buffer = nullptr;
int fenceFd;
// 通过 OH_NativeWindow_NativeWindowRequestBuffer 获取 OHNativeWindowBuffer 实例
OH_NativeWindow_NativeWindowRequestBuffer(nativeWindow, &buffer, &fenceFd);
// 通过 OH_NativeWindow_GetBufferHandleFromNative 获取 buffer 的 handle
BufferHandle* bufferHandle = OH_NativeWindow_GetBufferHandleFromNative(buffer);

内存映射mmap，获取bufferHandle的内存虚拟地址。

// 使用系统mmap接口拿到bufferHandle的内存虚拟地址
uint8_t *mappedAddr = static_cast<uint8_t *>(mmap(bufferHandle->virAddr, bufferHandle->size, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, bufferHandle->fd, 0));
if (mappedAddr == MAP_FAILED) {
    // mmap failed
}

使用 Native Drawing 提供的API接口绘制一个五角星形状的2D图形。详细代码见Drawing开发指导。
将上一步绘制出的2D图形通过NativeWindow显示在屏幕上。
1. 将Drawing绘制的图形内容写入OHNativeWindowBuffer。 c++ uint8_t *bitmapAddr = static_cast<uint8_t *>(OH_Drawing_BitmapGetPixels(cBitmap)); std::copy(bitmapAddr, bitmapAddr + (width * height * 4), mappedAddr);
2. 提交OHNativeWindowBuffer到图形队列。 c++ // 设置刷新区域，如果Region中的Rect为nullptr,或者rectNumber为0，则认为OHNativeWindowBuffer全部有内容更改。 Region region{nullptr, 0}; // 通过OH_NativeWindow_NativeWindowFlushBuffer 提交给消费者使用，例如：显示在屏幕上。 OH_NativeWindow_NativeWindowFlushBuffer(nativeWindow, buffer, fenceFd, region);
3. 取消内存映射munmap。 c++ // 内存使用完记得去掉内存映射 int result = munmap(mappedAddr, bufferHandle->size); if (result == -1) { // munmap failed }
绘制显示效果示意图。