android samplerExternalOES 纹理

本文详细解析了OpenGL ES中samplerExternalOES的使用,特别针对Android平台后置与前置摄像头的图像旋转及左右翻转问题。通过调整纹理坐标,实现了正确的图像渲染,适用于自拍和后置拍照场景。

samplerExternalOES 的纹理映射

上一章节讲解了opengl顶点坐标与sampler2D坐标,而samplerExternalOES 是android用来渲染 相机数据。但它也存在一个问题,android的后置相机的预览的图像是顺时针旋转90°的,而相对于前置相机则是逆时针旋转90°的,如果想要跟照镜子一样的模式,自拍则还要左右对换。

后置摄像头

后置摄像头只是需要将纹理旋转90°,如下图:

只要点对应,就可以渲染正确了,如下面一组点:

    //顶点坐标
    private float pos[] = {
            -1.0f,  1.0f,
            -1.0f, -1.0f,
            1.0f, 1.0f,
            1.0f,  -1.0f,
    };

     private float[] coordCameraBack={
            0f,1f,
            1f,1f,
            0f,0f,
            1f,0f
    };

前置摄像头

前置 摄像头是逆时针旋转90°的,因此,首先对纹理贴图进行逆时针旋转90°,这样拍摄的时候,如果想像照镜子一般,则需要左右相反颠倒,如下

<think>首先,用户的问题是:“我想了解CameraX如何处理或使用外部纹理 请问CameraX 处理外部纹理的方法和实现步骤”。这是一个关于CameraX库如何处理外部纹理的问题。 根据系统级指令: - 所有行内数学表达式必须使用$...$格式。 - 独立公式必须使用$$...$$格式并单独成段。 - LaTeX语法正确。 - 使用中文回答。 - 生成相关问题。 - 回答中引用的段落末尾自然地添加引用标识。 - 回答结构清晰,帮助用户逐步解决问题。 - 尽量保证回答真实可靠。 用户提到了外部纹理,参考了之前的引用: - 引用[1]解释了内部纹理和外部纹理的区别。 - 引用[2]提到了Camera2 API和GLSurfaceView用于相机预览。 - 引用[3]是关于纹理映射的实验。 用户的问题具体是关于CameraX的,所以我需要基于CameraX的知识来回答。CameraX是Jetpack中的一个库,用于简化相机开发。 关键点: - 外部纹理通常用于视频或相机流,如引用[1]所述。 - CameraX可能使用类似Camera2 API的机制来处理外部纹理。 我需要回想CameraX如何处理纹理: - CameraX提供了Preview用例,可以输出到TextureView或SurfaceView。 - 在CameraX中,外部纹理可以通过SurfaceTexture来实现。 - CameraX内部使用Camera2 API,但抽象了复杂性。 实现步骤: 1. 设置CameraX的Preview用例。 2. 使用SurfaceTexture创建Surface。 3. 将Surface提供给CameraX。 4. 在渲染器(如OpenGL ES)中使用该SurfaceTexture进行绘制。 在CameraX中,预览可以直接输出到TextureView,它内部处理SurfaceTexture。对于自定义渲染,如OpenGL,我们可以获取SurfaceTexture并使用它作为外部纹理。 结构化回答: - 逐步解释CameraX如何处理外部纹理。 - 提供实现步骤。 - 确保使用中文。 - 在相关部分添加引用标识。 - 最后生成相关问题。 添加引用标识: - 由于引用来自之前的上下文,我需要自然地引用它们。例如,当解释外部纹理时,引用[1];当提到Camera2 API时,引用[2]。 实际回答: - 介绍外部纹理在CameraX中的作用。 - 详细步骤: 1. 初始化CameraX。 2. 创建Preview用例。 3. 设置SurfaceProvider(如TextureView或自定义Surface)。 4. 在OpenGL中使用SurfaceTexture作为外部纹理。 - 代码示例(如果可能)。 - 确保真实可靠:基于官方文档或可靠来源。 生成相关问题: - 在回答后,添加“相关问题”部分。 最终回答结构: 1. 解释CameraX和外部纹理。 2. 实现方法和步骤。 3. 代码片段(可选)。 4. 相关问题。</think>### CameraX处理外部纹理的方法和实现步骤 外部纹理(External Textures)是一种特殊类型的纹理,通常用于处理实时视频流或相机画面,如OpenGL ES中的`GL_TEXTURE_EXTERNAL_OES`目标。在Android开发中,CameraX库简化了相机功能的实现,包括外部纹理的使用。CameraX通过抽象底层Camera2 API的复杂性,提供更简洁的API来处理相机预览和数据流。以下是CameraX处理外部纹理的详细方法和实现步骤,基于其核心机制。 #### 外部纹理在CameraX中的作用 在CameraX中,外部纹理主要用于实时预览相机画面: - **核心原理**:CameraX的Preview用例将相机帧输出到SurfaceTexture(一个共享的Surface),该SurfaceTexture可被绑定为OpenGL ES的外部纹理。这允许GPU直接处理相机数据,避免CPU拷贝开销,提升性能[^1]。 - **优势**:使用外部纹理比内部纹理(如从图片文件加载)更高效,因为它直接映射操作系统级资源(如相机传感器输出),适用于实时渲染场景[^2]。 #### CameraX处理外部纹理的实现步骤 以下是使用CameraX实现外部纹理的典型步骤。假设您在Android应用中集成CameraX和OpenGL ES(例如通过GLSurfaceView)。整个过程分为初始化CameraX、设置预览Surface、绑定外部纹理三个主要阶段。 1. **初始化CameraX和预览用例** 首先,配置CameraX的Preview用例,并指定输出目标为SurfaceTexture。 - 创建Preview用例,并设置目标SurfaceProvider(如TextureView或自定义Surface)。 - 关键代码(Kotlin示例): ```kotlin // 在Activity或Fragment中 val cameraProviderFuture = ProcessCameraProvider.getInstance(context) cameraProviderFuture.addListener({ val cameraProvider: ProcessCameraProvider = cameraProviderFuture.get() val preview = Preview.Builder().build().also { it.setSurfaceProvider(surfaceProvider) // 设置SurfaceProvider } val cameraSelector = CameraSelector.DEFAULT_BACK_CAMERA try { cameraProvider.unbindAll() cameraProvider.bindToLifecycle(lifecycleOwner, cameraSelector, preview) } catch(e: Exception) { Log.e("CameraX", "绑定失败", e) } }, ContextCompat.getMainExecutor(context)) ``` 2. **创建SurfaceTexture并绑定到OpenGL** 外部纹理的核心是使用SurfaceTexture作为桥梁。CameraX输出的帧会写入SurfaceTexture,然后OpenGL ES可以从中采样。 - **步骤细节**: - 创建SurfaceTexture对象,并生成一个外部纹理ID(使用`GL_TEXTURE_EXTERNAL_OES`目标)。 - 将SurfaceTexture设置为CameraX预览的输出Surface。 - 在OpenGL渲染器中,使用SurfaceTexture更新纹理数据。 - 关键代码(结合GLSurfaceView): ```kotlin // 在GLSurfaceView.Renderer的实现中 class CameraRenderer : GLSurfaceView.Renderer { private lateinit var surfaceTexture: SurfaceTexture private var textureId: Int = 0 override fun onSurfaceCreated(gl: GL10, config: EGLConfig) { // 生成外部纹理ID val textures = IntArray(1) GLES20.glGenTextures(1, textures, 0) textureId = textures[0] // 绑定为外部纹理 GLES20.glBindTexture(GLES11Ext.GL_TEXTURE_EXTERNAL_OES, textureId) // 创建SurfaceTexture并设置到CameraX surfaceTexture = SurfaceTexture(textureId) val surface = Surface(surfaceTexture) // 设置CameraX预览输出到此Surface val preview = Preview.Builder().build() preview.setSurfaceProvider { request -> request.provideSurface(surface, Executors.newSingleThreadExecutor()) { } } } override fun onDrawFrame(gl: GL10) { // 更新SurfaceTexture帧 surfaceTexture.updateTexImage() // 获取纹理矩阵(用于采样) val matrix = FloatArray(16) surfaceTexture.getTransformMatrix(matrix) // 在片段着色器中使用外部纹理采样 GLES20.glUniformMatrix4fv(matrixLocation, 1, false, matrix, 0) GLES20.glDrawArrays(GLES20.GL_TRIANGLE_STRIP, 0, 4) } } ``` 3. **在着色器中采样外部纹理** 外部纹理需要特殊的采样器类型(`samplerExternalOES`)。在OpenGL ES片段着色器中,定义并使用此采样器。 - 顶点着色器示例(传递纹理坐标): ```glsl attribute vec4 aPosition; attribute vec2 aTexCoord; varying vec2 vTexCoord; void main() { gl_Position = aPosition; vTexCoord = aTexCoord; } ``` - 片段着色器示例(采样外部纹理): ```glsl #extension GL_OES_EGL_image_external : require precision mediump float; uniform samplerExternalOES uTexture; varying vec2 vTexCoord; void main() { gl_FragColor = texture2D(uTexture, vTexCoord); } ``` - 注意:必须启用`GL_OES_EGL_image_external`扩展,否则采样会失败[^1]。 #### 注意事项和优化 - **性能优化**:CameraX自动处理相机生命周期(如暂停/恢复),减少内存泄漏风险。对于高帧率场景,建议使用`TextureView`而非`SurfaceView`,因为它更易集成外部纹理[^2]。 - **错误处理**:检查SurfaceTexture是否有效,避免`IllegalStateException`。CameraX的`Preview`用例失败时,会通过回调报告错误。 - **兼容性**:CameraX兼容Android 5.0+,并抽象了Camera2 API的差异,简化外部纹理的使用[^2]。 通过以上步骤,CameraX高效地将相机帧映射为外部纹理,适用于实时预览、AR滤镜等场景。CameraX的内部实现基于Camera2 API,但提供了更简单的API,降低了开发复杂度[^2]。
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