Android和JavaWeb通性跨平台之C的应用

Android和JavaWeb通性跨平台之C的应用

我们都知道Java是一门跨平台语言，能够跨平台的原因是虚拟机，根本原因是虚拟机是用C语言写的，大部分操作系统都支持C开发，是通过JNI Java调用C程序实现的。

 

跨平台C应用有三个核心的分别是：

一。图形 OpenGL

     常用的游戏引擎是通过JNI Java调用OpenGL   C 库来实现的，前提条件是操作系统本身支持OpenGL，从而实现跨平台。为了说明清楚，用以下代码来说明，以下是一个通过OpenGL   C代码来渲染的类，从#include<GLES2/gl2.h>可以看出调用系统的OpenGL库。

 

#ifndef NATIVEGL_DEMO2_GLINTERFACE_H
#define NATIVEGL_DEMO2_GLINTERFACE_H

#include <GLES2/gl2.h>
#include <EGL/egl.h>
#include <pthread.h>
#include <cstdlib>
#include <math.h>
#include <android/native_window.h>
#include <android/native_window_jni.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/time.h>
#include <initializer_list>
#include <memory>
#include <memory.h>
#include <jni.h>


class RenderPara{

public:

    enum RenderThreadMessage {
        MSG_NONE = 0,
        MSG_WINDOW_SET,
        MSG_RENDER_LOOP_EXIT
    };
    pthread_t _threadId;
    pthread_mutex_t _mutex;
    enum RenderThreadMessage _msg;

    // android window, supported by NDK r5 and newer
    ANativeWindow* _window;

    EGLDisplay _display;
    EGLSurface _surface;
    EGLContext _context;

    EGLint _width;
    EGLint _height;
};

class GLRenderer {
private:
    RenderPara renderPara;

//    int start;
    bool Inited=0;
    bool running=0;
    bool window_seted=0;
public:
    /*
     * 下面的函数为GLRender类内置函数，用户不需要实现
     * 其中声明为virtual的函数用户程序可覆盖实现
     * */
    GLRenderer();
    ~GLRenderer();
    virtual GLuint loadShader(GLenum shaderType, const char* pSource);  //加载着色器脚本（用户可调用
    virtual GLuint createProgram(const char* pVertexSource, const char* pFragmentSource);   //创建OpenGL渲染工程（用户可调用
    virtual bool InitRender();  //初始化EGL
    virtual void DestroyRender();   //清除EGL
    static void * RenderThread(void *args); //OpenGL渲染线程入口
    virtual void RenderLoop();  //渲染线程主循环

    /*
     * 将OpenGL渲染的窗口关联到java空间的Surface对象。实现在SurfaceView上的绘图
     * @env:JNI方法传入的JNIEnv对象
     * @surface:Surface对象
     */
    virtual void SetWindow(JNIEnv *env, jobject surface);
    /*
     * 开启OpenGL渲染线程。第一次调用时创建渲染线程。
     * 之后调用只是继续运行调用StartRenderThread函数后停止的渲染线程，并不会重新开启一个渲染线程。
     * 也就是说，每个GLRenderer对象只能创建一个渲染线程
     * */
    virtual void StartRenderThread();
    /*
     * 停止渲染线程，并不会释放线程资源，只是停止线程运行。
     * 当再次调用StartRenderThread函数后，线程继续运行。
     * */
    virtual void StopRenderThread();

    /*
     * 下面三个函数为OpenGL渲染上下文回调函数，这三个函数需要用户通过继承GLRenderer类的方法来实现
     * 实现方法同android.opengl.GLSurfaceView.Render中的方法。详细请参考develop.google
     * */
    virtual void SurfaceCreate()=0;
    virtual void SurfaceChange(int width, int height)=0;
    virtual void DrawFrame()=0;
};



#endif //PHASEDARRAY2_0_GLINTERFACE_H

 

从以下代码我们可以看出是通过JNI 调用C实现跨平台：

 

import android.view.Surface;

public class JNIProxy {
    static {
        System.loadLibrary("native-lib");
    }
    //初始化函数
    public static native void CalPixel();
    //OpenGL函数--使用Native方案调用OpenGL使用下面6个函数
    public static native void StartRenderS();
    public static native void StopRenderS();
    public static native void SetSurfaceS(Surface surface);
}

 

 

二。图像 OpenCV

     OpenCV大部分代码是用C写的，包括算法，只有部分是用Java写的，也是一个跨平台的计算机视觉库。以下就是OpenCV用C写的库，通过JNI Java调用相应的库。

 

OpenCV模块结构：

1. Core模块：定义基本的数据结构，包括重要的Mat和一些其他的核心部分。
2. Imageproc模块：该模块包括线性和非线性的图像滤波，图像几何变换，颜色转换，直方图处理等等。
3. Imagecodecs模块：图像的输入输出模块。
4. Video模块：该模块是视频分析，包括运动估计，和背景分离，对象跟踪。
5. Calib3d模块：基于多视角几何算法，单个立体摄像头标定，物体姿态估计，立体相识算法，3D信息的重建。
6. Features2d模块：显著特征检测，描述，特征匹配。
7. Objdetect模块：物体检测和预定义好的分类器实例（比如：人脸，眼睛，面部，人，车等等）。
8. HighGUI模块：视频捕捉，图像和视频编解码，图像交换界面。
9. GPU模块：利用GPU对OpenCV模块进行加速算法。
10. DNN模块：深度神经网络库。
11. ML模块：机器学习模块（包括：svm，决策树，Boosting等算法封装）。
12. Flann模块：快速最近邻搜索包（Fast_Library_for_Approximate_Nearest_Neighbors）的简称。它是一个对大数据集和高维特征进行最近邻搜索的算法的集合，而且这些算法都已经被优化过了。在面对大数据集是它的效果要好于BFMatcher。
13. Legacy模块：一些已经废弃的代码库，保留下来做版本兼容。
14. 其他模块：Google测试包，Python bingdings等等。
15. 额外库模块opencv_contrib:参考博文：https://blog.youkuaiyun.com/zmdsjtu/article/details/80736258

以下来说说OpenCV的应用，它的应用与本篇博客联系不大，就一带而过，提一下：

OpenCV的应用有哪些呢：

1. 二维与三维特征工具箱
2. 运动估算
3. 人脸识别
4. 姿势识别
5. 人机交互
6. 运动识别
7. 对象识别
8. 对象检测
9. 移动机器人
10. 图像分割与识别
11. 视频分析
12. 运动跟踪
13. 图像处理
14. 机器学习
15. 深度神经网络

三。音视频 FFmpeg

FFmpeg是一套可以用来记录、转换数字音频、视频，并能将其转化为流的开源计算机程序。它也是跨平台的，底层是用C写的，以下是相应的库，可以通过JNI java调用。

FFmpeg的模块结构：

1. libavformat模块：用于各种音视频封装格式生成和解析。包括获取解码所需要信息，以生成解码上下文结构和读取音视频等功能。音视频格式解析协议，为libavcodec分析码流提供独立音频或视频码流源。
2. libavcodec模块：用于各种类型声音/图像编解码。读库是音视频编解码的核心，实现了市面上大部分解码器的功能。
3. libavdevice模块：用于硬件采集加速，显示，操作计算中常用的音视频捕捉和输出设备。
4. libavfilter模块：用于音视频滤波器开发，比如：宽度比剪切，格式化和非格式化伸缩。
5. libavutil模块：包括一些公共的工具函数的使用库，如算数运算和字符操作。
6. libavresample模块：音视频封装解码格式预设等。
7. libswscale模块：原始视频格式转换。
8. libswresample模块：原始音频格式转换。
9. libpostproc模块：用于音视频后期效果处理，比如：图像去块效应。

以下来说说FFmpeg的应用，它的应用与本篇博客联系不大，就一带而过，提一下：

FFmpeg的应用有哪些呢：

1. 音视频剪切和拼接
2. 音频混音
3. 音频转码
4. 音频，视频合成
5. 音频抽取
6. 音频解码播放
7. 音频编码
8. 视频抽取
9. 视频剪切
10. 视频转码
11. 视频截图
12. 视频转GIF动画
13. 视频加水印
14. 视频画面拼接
15. 视频反序倒播
16. 图片合成视频
17. 视频解码播放
18. 本地直播推流
19. 实时直播推流