เลเยอร์และจอแสดงผล

เลเยอร์และจอแสดงผลเป็น 2 องค์ประกอบพื้นฐานที่แสดงถึงการทำงานขององค์ประกอบ และการโต้ตอบกับฮาร์ดแวร์จอแสดงผล

เลเยอร์

เลเยอร์เป็นหน่วยการคอมโพสิตที่สำคัญที่สุด เลเยอร์คือ การรวมกันของพื้นผิวและอินสแตนซ์ของ SurfaceControl เลเยอร์แต่ละรายการมีชุดพร็อพเพอร์ตี้ที่กำหนดวิธีโต้ตอบกับเลเยอร์อื่นๆ คุณสมบัติเลเยอร์ มีคำอธิบายในตารางต่อไปนี้

พร็อพเพอร์ตี้	คำอธิบาย
ตามตำแหน่ง	กำหนดตำแหน่งที่เลเยอร์ปรากฏบนจอแสดงผล ประกอบด้วยข้อมูล เช่น ตำแหน่งของขอบเลเยอร์และลำดับ Z ที่สัมพันธ์กับเลเยอร์อื่นๆ (ควรอยู่ด้านหน้าหรือด้านหลัง เลเยอร์อื่นๆ)
เนื้อหา	ระบุวิธีที่เนื้อหาในเลเยอร์ปรากฏภายในขอบเขตที่กำหนดโดย พร็อพเพอร์ตี้ตำแหน่ง ซึ่งรวมถึงการครอบตัด (เพื่อขยายเนื้อหาให้เต็มขอบเขตของเลเยอร์) และการเปลี่ยนรูป (เพื่อแสดงเนื้อหาที่หมุนหรือพลิก)
การเรียบเรียง	กำหนดวิธีซ้อนเลเยอร์กับเลเยอร์อื่นๆ ประกอบด้วย ข้อมูล เช่น โหมดการผสมและค่าอัลฟ่าทั้งเลเยอร์สำหรับการคอมโพสิตอัลฟ่า
การเพิ่มประสิทธิภาพ	ให้ข้อมูลที่ไม่จำเป็นอย่างเคร่งครัดสำหรับการจัดองค์ประกอบเลเยอร์ที่ถูกต้อง แต่ซึ่งอุปกรณ์ Hardware Composer (HWC) สามารถใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ การจัดองค์ประกอบได้ ซึ่งรวมถึงภูมิภาคที่มองเห็นได้ของเลเยอร์และ ส่วนที่อัปเดตตั้งแต่เฟรมก่อนหน้า

จอแสดงผล

การแสดงผลเป็นอีกหน่วยการจัดวางที่สำคัญ ระบบสามารถมีจอแสดงผลหลายจอ และสามารถเพิ่มหรือนำจอแสดงผลออกได้ในระหว่างการทำงานของระบบตามปกติ มีการเพิ่มหรือนำจอแสดงผลออกตามคำขอของ HWC หรือตามคำขอของเฟรมเวิร์ก

อุปกรณ์ HWC จะขอให้เพิ่มหรือนำจอแสดงผลออกเมื่อมีการเชื่อมต่อหรือยกเลิกการเชื่อมต่อจอแสดงผลภายนอกกับอุปกรณ์ ซึ่งเรียกว่าการเสียบร้อน ไคลเอ็นต์จะขอจอแสดงผลเสมือน ซึ่งระบบจะแสดงเนื้อหาลงในบัฟเฟอร์นอกหน้าจอแทนที่จะแสดงบนจอแสดงผลจริง

จอแสดงผลเสมือน

SurfaceFlinger รองรับจอแสดงผลภายใน (ติดตั้งในโทรศัพท์หรือแท็บเล็ต), จอแสดงผลภายนอก (เช่น โทรทัศน์ที่เชื่อมต่อผ่าน HDMI) และจอแสดงผลเสมือนอย่างน้อย 1 จอ ซึ่งทำให้เอาต์พุตที่คอมโพสิตพร้อมใช้งานภายในระบบ คุณใช้จอแสดงผลเสมือนเพื่อบันทึกหน้าจอหรือส่งหน้าจอผ่านเครือข่ายได้ เฟรมที่สร้างขึ้น สำหรับจอแสดงผลเสมือนจะเขียนลงใน BufferQueue

จอแสดงผลเสมือนอาจใช้ชุดเลเยอร์เดียวกันกับจอแสดงผลหลัก (สแต็กเลเยอร์) หรือมีชุดเลเยอร์ของตัวเอง ไม่มี VSync สำหรับจอแสดงผลเสมือน ดังนั้น VSync สำหรับจอแสดงผลภายในจึงทริกเกอร์การจัดองค์ประกอบสำหรับจอแสดงผลทั้งหมด

ในการใช้งาน HWC ที่รองรับ จอแสดงผลเสมือน สามารถคอมโพสิตกับ OpenGL ES (GLES), HWC หรือทั้ง GLES และ HWC ในการใช้งานที่ไม่รองรับ จอแสดงผลเสมือนจะได้รับการคอมโพสิตโดยใช้ GLES เสมอ

กรณีศึกษา: screenrecord

คำสั่ง screenrecord อนุญาตให้ผู้ใช้บันทึกทุกอย่างที่ปรากฏบนหน้าจอเป็นไฟล์ MP4 ในดิสก์ หากต้องการใช้ฟีเจอร์นี้ ระบบจะรับเฟรมที่คอมโพสจาก SurfaceFlinger เขียนเฟรมเหล่านั้นลงในตัวเข้ารหัสวิดีโอ แล้วเขียนข้อมูลวิดีโอที่เข้ารหัส ลงในไฟล์ ตัวแปลงรหัสวิดีโอได้รับการจัดการโดยกระบวนการแยกต่างหาก (mediaserver) ดังนั้นบัฟเฟอร์กราฟิกขนาดใหญ่จึงต้องย้ายไปมาใน ระบบ และเพื่อเพิ่มความท้าทาย เป้าหมายคือการบันทึกวิดีโอ 60 FPS ที่ ความละเอียดเต็ม กุญแจสำคัญที่ทำให้การทำงานนี้มีประสิทธิภาพคือ BufferQueue

คลาส MediaCodec ช่วยให้แอปสามารถระบุข้อมูลเป็นไบต์ดิบในบัฟเฟอร์ หรือผ่าน Surface เมื่อ screenrecord ขอสิทธิ์เข้าถึงตัวเข้ารหัสวิดีโอ กระบวนการ mediaserver จะสร้าง BufferQueue เชื่อมต่อ ตัวเองกับฝั่งผู้ใช้ แล้วส่งฝั่งผู้ผลิตกลับไปให้ screenrecord เป็น Surface

จากนั้นยูทิลิตี screenrecord จะขอให้ SurfaceFlinger สร้าง จอแสดงผลเสมือนที่จำลองจอแสดงผลหลัก (กล่าวคือ มีเลเยอร์ทั้งหมดเหมือนกัน) และสั่งให้ส่งเอาต์พุตไปยัง Surface ที่มาจากกระบวนการ mediaserver ในกรณีนี้ SurfaceFlinger เป็นผู้ผลิต บัฟเฟอร์ ไม่ใช่ผู้ใช้

หลังจากกำหนดค่าเสร็จแล้ว screenrecord จะทริกเกอร์เมื่อ ข้อมูลที่เข้ารหัสปรากฏขึ้น เมื่อแอปวาดภาพ บัฟเฟอร์ของแอปจะเดินทางไปยัง SurfaceFlinger ซึ่งจะรวมบัฟเฟอร์เหล่านั้นเป็นบัฟเฟอร์เดียวที่ส่งไปยังตัวเข้ารหัสวิดีโอโดยตรงในmediaserverกระบวนการ กระบวนการ screenrecord จะไม่เห็นเฟรมเต็ม ภายใน mediaserver มีวิธีของตัวเองในการย้ายบัฟเฟอร์ไปมา ซึ่งจะส่งข้อมูลโดยใช้แฮนเดิลด้วยเพื่อลดค่าใช้จ่าย

กรณีศึกษา: จำลองจอแสดงผลที่สอง

WindowManager สามารถขอให้ SurfaceFlinger สร้างเลเยอร์ที่มองเห็นได้ ซึ่ง SurfaceFlinger จะทำหน้าที่เป็นผู้ใช้ BufferQueue นอกจากนี้ คุณยังขอให้ SurfaceFlinger สร้างจอแสดงผลเสมือนได้ด้วย ซึ่ง SurfaceFlinger จะทำหน้าที่เป็น ผู้ผลิต BufferQueue

หากเชื่อมต่อจอแสดงผลเสมือนกับเลเยอร์ที่มองเห็นได้ ระบบจะสร้างลูปปิด ซึ่งหน้าจอที่คอมโพสิตจะปรากฏในหน้าต่าง ตอนนี้หน้าต่างดังกล่าวเป็นส่วนหนึ่งของ เอาต์พุตที่คอมโพสิตแล้ว ดังนั้นในการรีเฟรชครั้งถัดไป รูปภาพที่คอมโพสิตแล้วภายในหน้าต่าง จะแสดงเนื้อหาของหน้าต่างด้วย หากต้องการดูการทำงานของฟีเจอร์นี้ ให้เปิดตัวเลือกสำหรับนักพัฒนาซอฟต์แวร์ในการตั้งค่า เลือกจำลองจอแสดงผลรอง แล้วเปิดใช้หน้าต่าง หากต้องการดู จอแสดงผลรองในการทำงาน ให้ใช้ screenrecord เพื่อบันทึกการ เปิดใช้จอแสดงผล แล้วเล่นซ้ำทีละเฟรม