用户体验设计|Android学习笔记

背景

在APP开发中会有很多业务使用到Camera，对于一些基础的功能，调用系统的拍摄功能就可以满足要求。但是需要自定义UI界面时，例如将摄像头捕获的视图展示在页面上的时候就需要使用到Camera这个类了。

本篇会介绍哪些知识点：

什么是SurfaceView？有什么作用？何为双缓冲机制？
相机涉及到方向的概念，如何旋转到正确的方向？
Camera常用的API及相关属性。
Camera的调用流程。
如何设置参数，适配预览区域大小？
如何切换前后摄像头。

SurfaceView

1、为什么需要SurfaceView

Android系统默认设定的刷新频率是60FPS(每隔16.6ms底层会发出VSYNC信号重绘界面)。但是当页面绘制过于复杂，就没有办法保证60FPS，则会出现卡顿现象。其中View,ViewGroup，Animator刷新UI界面的动作都是在主线程中执行的。如果页面逻辑过于复杂时，可能出现页面卡顿，甚至可能出现ANR问题。为了解决这个问题，便引入了SurfaceView(主要用于游戏、视频等视觉效果复杂、刷新率较高的场景)。

SurfaceView的改进是引入了双缓冲机制和多线程绘制。

2、双缓冲机制

如果不用画布，直接在窗口上绘制就是无缓冲绘图。

使用一个画布，先将所有的内容绘制到画布上面，后一次性绘制到窗口上就是单缓冲绘图，其中画布是一个缓冲区。

使用两个画布，先在一个画布上面绘制所有的图像，待绘制完以后在将该画布上面所有的内容拷贝到正式绘制的画布上，这就是双缓冲绘图。

双缓冲绘图比单缓冲绘图的优势在于 拷贝比直接绘制的效率要高。

在SurfaceView中，一般会开启一个新的线程，然后在新线程中通过SurfaceHolder的lockCanvas方法获取得Canvas(缓冲画布)进行绘制，绘制完以后在通过SurfaceHolder的unlockCanvasAndPost方法释放canvas并提交修改，下次刷新显示新内容即可。

3、Surface、SurfaceView、SurfaceHolder三者的关系

它们三者是典型的MVC模型。

Surface：Model层，持有缓冲画布Canvas和绘图内容相关的各种信息。

SurfaceView：View层，与用户进行交互，将Surface的内容显示给用户。

SurfaceHolder：Controller层，通过SurfaceHolder控制Surface中的数据。

相机方向

1、自然方向

人自然站立的方向。

2、设备方向

设备方向是设备与自然方向的顺时针夹角，例如手机竖着拿正对屏幕的方向是手机的自然方向，即设备方向为0°，如果手机横着拿正对屏幕且顶部在右边，则设备方向为90°。以此类推。

获取方向可以通过

int rotation = activity.getWindowManager().getDefaultDisplay().getRotation();

或者通过OrientationEventListener 监听旋转。

3、摄像头方向

手机Camera的图像数据都是来自于摄像头硬件的图像传感器（Image Sensor），摄像头的方向取决于图像传感器的安装方向。安装之后，有一个默认的取景方向，且不会被改变。但为什么手机旋转以后预览画面也会跟着旋转到自然方向呢？是因为Android系统底层根据当前手机屏幕的方向对图像Sensor采集到的数据进行了旋转处理，然后才送给显示系统。

手机后置摄像头一般都是横屏安装的。

CameraInfo.orientation 表示相机图像的方向。它的值是相机图像顺时针旋转到自然方向的角度。

4、预览方向

通过setDisplayOrientation设置预览方向，默认情况是0°，即预览方向与摄像头方向一致，对于横屏应用，不需要设置预览方向。而对于竖屏应用则设置预览方向旋转90，与手机屏幕方向保持一致，这样才能得到正确的预览方向。

5、拍摄方向

相机采集图像后需要进行顺时针旋转的角度，即相机属性的orientation的值。当点击拍照时，得到的照片方向不一定与预览方向一致，因为通过setDisplayOrientation仅仅修改了预览图像的方向，不会影响到实际拍摄图像的方向，需要修改拍摄图像方向可以通过camera.setRotation实现。

适配预览区域大小

一般手机会提供多个预览和拍照尺寸，通过接口getSupportedPreviewSizes和getSupportedPictureSizes可以获得这些尺寸列表。如果previewSize比例与预览(SurfaceView)比例不一致，则看到的预览图像会变形拉伸。如何适配不同预览区大小解决拉伸问题，一般有2种方案：

一是根据previewSize比例修改SurfaceView的比例，调整预览区比例（只调整宽或高）为预览尺寸比例，从而使图像不发生变形。

二是根据SurfaceView大小固定，然后根据其比例选择最佳的（比例最接近的）预览尺寸。

切换前后摄像头

通过camera.open(int cameraId)获取camera实例时便可以通过cameraId指定摄像头。

Camera.CameraInfo.CAMERA_FACING_FRONT = 1 前置摄像头

Camera.CameraInfo.CAMERA_FACING_BACK = 0 后者摄像头

注：切换摄像头便是重新获取新的camera实例，所以在切换时需要将前一个实例释放掉。

Camera常见的API及属性

camera是Android摄像头硬件的相机类，位于硬件包"android.hardware.Camera"下，它主要用于摄像头捕获照片、启动/停止预览图片、拍照、获取视频帧等。

camera常见的API

static Camera open()：打开camera，返回一个camera实例。
static Camera open(int cameraId)：根据cameraId打开camera，返回一个camera实例。
final void release()：释放掉camera的资源。
static int getNumberOfCameras()：获取当前设备支持camera硬件个数。
Camera.Parameters getParameters()：获取camera的各项参数设置类。
void setParameters(Camera.Parameters params)：通过param将camera的各项参数写入到camera中。
final void setDisplayOrientation(int degrees)：设置预览的旋转度。
final void setPreviewDisplay(SurfaceHolder holder)：设置camera预览的surfaceHolder。
final void startPreview()：开始camera的预览。
final void stopPreview()：结束camera的预览。
final void autoFocus(Camera.AutoFocusCallback cb)：自动对焦。
final takePicture(Camera.ShutterCallback shutter,Camera.PictureCallback raw,Camera.PictureCallback jpeg)：拍照。
final void lock()：锁定Camera硬件，使其他应用无法访问
final void unlock()：解锁Camera硬件，使其他应用可以访问。

Android学习笔记 - Camera(1)

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