LVGL版本：8.1
往期回顾：
前文提到，在处理完无效区域后，会得到一个个需要重新绘制的对象，这些对象将在DRAW事件中进行重绘，并将结果写入显示缓存中。
对象重绘
来看看draw事件的回调函数都做了什么。在draw主绘制阶段和后期绘制阶段，都会进入lv_obj_draw()函数：
//lv_obj.c
static void lv_obj_draw(lv_event_t * e)
{
lv_event_code_t code = lv_event_get_code(e);
lv_obj_t * obj = lv_event_get_target(e); //被更新的对象
if(code == LV_EVENT_COVER_CHECK) {
/*......*/
}
else if(code == LV_EVENT_DRAW_MAIN) { //主绘制阶段
const lv_area_t * clip_area = lv_event_get_param(e);
lv_draw_rect_dsc_t draw_dsc;
lv_draw_rect_dsc_init(&draw_dsc); //初始化绘制描述符
/* 是否需要后期再绘制边框 */
if(lv_obj_get_style_border_post(obj, LV_PART_MAIN)) {
draw_dsc.border_post = 1;
}
//把对象的样式填进绘制描述符
lv_obj_init_draw_rect_dsc(obj, LV_PART_MAIN, &draw_dsc);
//被更新对象的坐标范围（包含transform带来的变化）
lv_coord_t w = lv_obj_get_style_transform_width(obj, LV_PART_MAIN);
lv_coord_t h = lv_obj_get_style_transform_height(obj, LV_PART_MAIN);
lv_area_t coords;
lv_area_copy(&coords, &obj->coords);
coords.x1 -= w;
coords.x2 += w;
coords.y1 -= h;
coords.y2 += h;
lv_obj_draw_part_dsc_t part_dsc;
lv_obj_draw_dsc_init(&part_dsc, clip_area); //将无效区域填装进来
part_dsc.class_p = MY_CLASS;
part_dsc.type = LV_OBJ_DRAW_PART_RECTANGLE;
part_dsc.rect_dsc = &draw_dsc;
part_dsc.draw_area = &coords;
part_dsc.part = LV_PART_MAIN;
lv_event_send(obj, LV_EVENT_DRAW_PART_BEGIN, &part_dsc);
lv_draw_rect(&coords, clip_area, &draw_dsc); //开始绘制
lv_event_send(obj, LV_EVENT_DRAW_PART_END, &part_dsc);
#if LV_DRAW_COMPLEX
if(lv_obj_get_style_clip_corner(obj, LV_PART_MAIN)) {
/*If the radius is 0 the parent's coordinates will clip anyway*/
lv_coord_t r = lv_obj_get_style_radius(obj, LV_PART_MAIN);
if(r != 0) {
lv_draw_mask_radius_param_t * mp = lv_mem_buf_get(sizeof(lv_draw_mask_radius_param_t));
lv_draw_mask_radius_init(mp, &obj->coords, r, false);
/*Add the mask and use `obj+8` as custom id. Don't use `obj` directly because it might be used by the user*/
lv_draw_mask_add(mp, obj + 8);
}
}
#endif
}
else if(code == LV_EVENT_DRAW_POST) { //后期绘制阶段
const lv_area_t * clip_area = lv_event_get_param(e);
draw_scrollbar(obj, clip_area);
#if LV_DRAW_COMPLEX
if(lv_obj_get_style_clip_corner(obj, LV_PART_MAIN)) {
lv_draw_mask_radius_param_t * param = lv_draw_mask_remove_custom(obj + 8);
if(param) {
lv_draw_mask_free_param(param);
lv_mem_buf_release(param);
}
}
#endif
/*If the border is drawn later disable loading other properties*/
if(lv_obj_get_style_border_post(obj, LV_PART_MAIN)) {
lv_draw_rect_dsc_t draw_dsc;
lv_draw_rect_dsc_init(&draw_dsc);
draw_dsc.bg_opa = LV_OPA_TRANSP;
draw_dsc.outline_opa = LV_OPA_TRANSP;
draw_dsc.shadow_opa = LV_OPA_TRANSP;
draw_dsc.bg_img_opa = LV_OPA_TRANSP;
lv_obj_init_draw_rect_dsc(obj, LV_PART_MAIN, &draw_dsc);
lv_coord_t w = lv_obj_get_style_transform_width(obj, LV_PART_MAIN);
lv_coord_t h = lv_obj_get_style_transform_height(obj, LV_PART_MAIN);
lv_area_t coords;
lv_area_copy(&coords, &obj->coords);
coords.x1 -= w;
coords.x2 += w;
coords.y1 -= h;
coords.y2 += h;
lv_obj_draw_part_dsc_t part_dsc;
lv_obj_draw_dsc_init(&part_dsc, clip_area);
part_dsc.class_p = MY_CLASS;
part_dsc.type = LV_OBJ_DRAW_PART_BORDER_POST;
part_dsc.rect_dsc = &draw_dsc;
part_dsc.draw_area = &coords;
part_dsc.part = LV_PART_MAIN;
lv_event_send(obj, LV_EVENT_DRAW_PART_BEGIN, &part_dsc);
lv_draw_rect(&coords, clip_area, &draw_dsc);
lv_event_send(obj, LV_EVENT_DRAW_PART_END, &part_dsc);
}
}
}主绘制函数lv_draw_rect()，用于搭建主体框架，包括位置、大小，以及使用蒙版（masking）来勾勒圆角（radius）、实现透明度等。
//lv_draw_rect.c
void lv_draw_rect(const lv_area_t * coords, const lv_area_t * clip, const lv_draw_rect_dsc_t * dsc)
{
if(lv_area_get_height(coords) < 1 || lv_area_get_width(coords) < 1) return;
#if LV_DRAW_COMPLEX
draw_shadow(coords, clip, dsc);
#endif
draw_bg(coords, clip, dsc); //绘制背景
draw_bg_img(coords, clip, dsc); //绘制背景图片
draw_border(coords, clip, dsc); //绘制边框（如前面设置border_post，则此处会返回）
draw_outline(coords, clip, dsc); //绘制外轮廓
LV_ASSERT_MEM_INTEGRITY();
}上面涉及所有的绘制，如背景、图片、边框、外轮廓等，底层都是调用_lv_blend_fill()函数将内容写入显示缓存中。
//lv_draw_blend.c
/**
* Fill and area in the display buffer.
* @param clip_area 无效区域在当前对象范围的子集（绝对坐标）
* @param fill_area 对象的坐标范围（绝对坐标）
* @param color 背景颜色
* @param mask a mask to apply on the fill (uint8_t array with 0x00..0xff values).
* Relative to fill area but its width is truncated to clip area.
* @param mask_res LV_MASK_RES_COVER: the mask has only 0xff values (no mask),
* LV_MASK_RES_TRANSP: the mask has only 0x00 values (full transparent),
* LV_MASK_RES_CHANGED: the mask has mixed values
* @param opa 背景透明度（0-255）
* @param mode blend mode from `lv_blend_mode_t`
*/
LV_ATTRIBUTE_FAST_MEM void _lv_blend_fill(const lv_area_t * clip_area, const lv_area_t * fill_area,
lv_color_t color, lv_opa_t * mask, lv_draw_mask_res_t mask_res, lv_opa_t opa,
lv_blend_mode_t mode)
{
/*Do not draw transparent things*/
if(opa < LV_OPA_MIN) return;
if(mask_res == LV_DRAW_MASK_RES_TRANSP) return;
lv_disp_t * disp = _lv_refr_get_disp_refreshing();
lv_disp_draw_buf_t * draw_buf = lv_disp_get_draw_buf(disp);
const lv_area_t * disp_area = &draw_buf->area; //无效区域的坐标
lv_color_t * disp_buf = draw_buf->buf_act;
if(disp->driver->gpu_wait_cb) disp->driver->gpu_wait_cb(disp->driver);
/* 获取实际绘制区域，通常小于等于clip_area（之前传来的无效区域的子集） */
lv_area_t draw_area;
if(!_lv_area_intersect(&draw_area, clip_area, fill_area)) return;
/* draw_area是绝对坐标，需要转化成无效区域内的相对坐标 */
lv_area_move(&draw_area, -disp_area->x1, -disp_area->y1);
/*Round the values in the mask if anti-aliasing is disabled*/
if(mask && disp->driver->antialiasing == 0 && mask) {
int32_t mask_w = lv_area_get_width(&draw_area);
int32_t i;
for(i = 0; i < mask_w; i++) mask[i] = mask[i] > 128 ? LV_OPA_COVER : LV_OPA_TRANSP;
}
/* 填充显示缓存disp_buf */
if(disp->driver->set_px_cb) {
fill_set_px(disp_area, disp_buf, &draw_area, color, opa, mask, mask_res);
}
else if(mode == LV_BLEND_MODE_NORMAL) {
fill_normal(disp_area, disp_buf, &draw_area, color, opa, mask, mask_res);
}
#if LV_DRAW_COMPLEX
else {
fill_blended(disp_area, disp_buf, &draw_area, color, opa, mask, mask_res, mode);
}
#endif
}刷写显示器
做完了所有的渲染和绘制，回到最初的更新任务，接下来要做的就是把写好的缓存刷写到显示器上，具体函数为draw_buf_flush()：
//lv_refr.c
static void draw_buf_flush(void)
{
lv_disp_draw_buf_t * draw_buf = lv_disp_get_draw_buf(disp_refr);
lv_color_t * color_p = draw_buf->buf_act;
/*Flush the rendered content to the display*/
lv_disp_t * disp = _lv_refr_get_disp_refreshing();
if(disp->driver->gpu_wait_cb) disp->driver->gpu_wait_cb(disp->driver);
/* 双缓冲模式下，需要等待另一个缓冲被释放（相当于上一轮刷写完成），并调用等待函数 */
if(draw_buf->buf1 && draw_buf->buf2) {
while(draw_buf->flushing) {
if(disp_refr->driver->wait_cb) disp_refr->driver->wait_cb(disp_refr->driver);
}
}
draw_buf->flushing = 1;
if(disp_refr->driver->draw_buf->last_area && disp_refr->driver->draw_buf->last_part) draw_buf->flushing_last = 1;
else draw_buf->flushing_last = 0; //该标志位只有当最后一片区域的最后一块渲染完成后，才能在刷写过程中置位
if(disp->driver->flush_cb) {
/* 显示旋转需要进行缓冲区数据转换，该函数内已经包括了刷写功能 */
if(disp->driver->rotated != LV_DISP_ROT_NONE && disp->driver->sw_rotate) {
draw_buf_rotate(&draw_buf->area, draw_buf->buf_act);
}
else {
call_flush_cb(disp->driver, &draw_buf->area, color_p); //正常刷写
}
}
if(draw_buf->buf1 && draw_buf->buf2) { //双缓冲下的缓冲区切换
if(draw_buf->buf_act == draw_buf->buf1)
draw_buf->buf_act = draw_buf->buf2;
else
draw_buf->buf_act = draw_buf->buf1;
}
}底层调用注册显示器传入的flush回调函数，刷写到显示器上。
//lv_refr.c
static void call_flush_cb(lv_disp_drv_t * drv, const lv_area_t * area, lv_color_t * color_p)
{
REFR_TRACE("Calling flush_cb on (%d;%d)(%d;%d) area with %p image pointer", area->x1, area->y1, area->x2, area->y2,
(void *)color_p);
lv_area_t offset_area = {
.x1 = area->x1 + drv->offset_x,
.y1 = area->y1 + drv->offset_y,
.x2 = area->x2 + drv->offset_x,
.y2 = area->y2 + drv->offset_y
};
drv->flush_cb(drv, &offset_area, color_p); //刷写硬件的函数
}在前面的代码里，根据更新模式不同，采取了不同的刷写方式：
- 直写模式（direct）下，不分块，但每片区域渲染完毕后都会进行一次刷写；
- 全刷新模式（full_refresh）下，完成屏幕范围内的重新渲染后，一次性将显示缓存刷写到显示器；
- 普通模式（normal）下，分块进行刷新，每块完成后都进行一次刷写；
总结
终于研究完了整个流程，原理倒是不难懂，但代码总感觉不是很漂亮，特别多冗余的代码（为了健壮性考虑，在后面的版本，多少都精简了），比如经常要取无效区域的当前对象坐标区域的交集，这种操作几乎每一层函数调用都在发生，看多了容易理得很乱。
在测试程序时，特地测试了不同的更新模式和缓冲情况下的性能表现：
- 全刷新模式下，使用大缓冲（或者显示器大小的缓冲），渲染速度较慢，反而使用小缓冲，速度更快，代价是容易花屏，但整体速度都不如普通模式；
- 直写模式下，必须使用显示器大小缓冲，否则会报错，速度上略慢于普通模式，但差距很小；
- 普通模式下，速度最快，也不会有花屏现象，可以适应不同大小的缓冲，只要不是特别大或特别小，性能差距很小；
对于是否使用单双缓冲，主要取决于内存大小以及刷写方式，如果刷写方式为CPU直接复制内存，则失去了使用双缓冲的意义，双缓存得配合DMA搬运方式才有意义。
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