Skia overview

转自：http://blog.csdn.net/fengbingchun/article/details/38492061

Skia是一个C++的开源2D向量图形处理函数库(Cairo是一个矢量库)，包括字型、坐标转换、位图等等，相当于轻量级的Cairo，目前主要用于Google的Android和Chrome平台，Skia搭配OpenGL/ES与特定的硬件特征，强化显示的效果。另外，Skia是WebKit支持的众多图形平台之一，在WebKit的GraphicsContext.h/.c中有相关实现。

Android与Chrome的源代码库中都有一份Skia的复制，因需求不同，做了部分的修改。

Skia需要的底层库有：freetype2，expat，tinyxml。

可以用svn从Google下载源码：svncheckout http://skia.googlecode.com/svn 。

Skia的头文件以及库函数接口是以C++实现的。

代码结构，src目录下：

(1)、animator目录：用来实现Skia的动画效果，Android不支持；

(2)、core目录：Skia的核心，基本都是一些图形绘制函数；

(3)、effects目录：实现一些图形图像的特效效果，包括遮罩、浮雕、模糊、滤镜、渐变色、离散、透明等，并且实现了PATH的各种特效；

(4)gl目录：实现了Skia的图形库，Skia调用OpenGL或OpenGL ES来实现一些简单的3D效果；

(5)、images目录：用来处理images的，支持常见图像的解码、部分图像的编码和动画。Skia能处理的图像类型包括：BMP、JPEG/PVJPEG、PNG、ICO、SkMovie处理gif动画；

(6)、ports目录：是Skia的一些接口在不同系统上的实现，平台相关的代码，比如字体、线程、时间等。这些与Skia的接口，需要针对不同的操作系统实现；

(7)、svg目录：实现了Skia对矢量图SVG的支持，Android不支持；

(8)、utils目录：一些辅助工具类；

(9)、views目录：Skia构建了一套界面UI库；

(10)、xml目录：处理xml的数据，Skia在这里只是对xml解析器做了一层包装，具体的xml解析器的实现需要根据不同的操作系统及宿主程序来实现；

(11)、opts目录：性能优化的代码；

(12)、pdf目录：处理PDF文档，用了一个fpdfemb库；

Skia主要使用的第三方库：Zlib、Jpeglib、Pnglib、giflib、fpdfemb(处理pdf文档)。

Skia引擎在android源代码当中的位置：(1)、头文件：android/external/skia/include，其中还包含几个子目录：animotor,core,effects,images,views,…;(2)、源文件位于：android/external/skia/src目录，子目录结构和头文件目录相同；(3)、封装层：android对Skia引擎进行了封装，以便让java代码方便的调用，对Skia封装的代码存在于android/framework/base/core/jni以及android/framework/base/core/jni/android/graphics目录下面。在Android中Skia以扩展库的形式存在，目录为external/skia。

Skia本身是一个opensource的project，集成于android系统中。所以Skia不是android框架的一部分，不需要实现框架的api来支持Skia。不过Skia同样可以挂接其它的第3方编码解码库或者硬件编解码库。

Android版本不同，Skia版本也不太相同，接口有些细微的差别。

Skia主要包含三个库：(1)、libcorecg.so：包含/skia/src/core的部分内容，比如其中的Region,Rect是在SurfaceFlinger里面用来计算可视区域的；(2)、libsgl.so：包含/skia/src/core|effects|images|ports|utils的部分和全部内容，这个实现了skia大部分的图形效果，以及图形格式的编解码；(3)、libskiagl.so：包含/skia/src/gl里面的内容，主要用来调用opengl实现部分效果。

Skia对上层的接口：Skia的源文件及部分头文件都在external/skia/src目录下，导出的头文件在external/skia/include目录下。最主要的是SKCanvas类，几乎整个AndroidGUI系统的底层绘制都是由这个类来完成的。SKCanvas类主要有三种绘制功能：(1)、基本图形绘制(如drawARGB，drawLine函数)；(2)、图像文件绘制(如drawBitmap函数)；(3)、文本绘制(drawText函数)。

Skia的图像编解码部分：(1)、/include/image/SKImageDecoder.h:把图像文件或者流解码到skia的内部内存SKBitmap中；(2)、/include/image/SKImageEncoder.h :把skia内部内存SKBitmap编码成文件或流的形式。这些接口需要具体的类实现，主要代码在src/image文件中。

Skia引擎重要类：(1)、SkCanvas：Skia引擎的一个核心类，它封装了所有对设备进行的画图操作.

Skia中用到的硬件加速技术：(1)、OpenGL/OpenGLES;(2)、SIMD：SSE2/SSSE3,NEON.

 

Skia在Windows下的编译：

1、   从https://www.python.org/download/releases/2.7.8/下载python-2.7.8.amd64.msi并安装；安装到D:\ProgramFiles\Python27目录下，并将D:\ProgramFiles\Python27添加到环境变量Path中，重启电脑；

2、    从 https://cygwin.com/install.html 下载setup-x86_64.exe 并安装；

3、   使用svn，下载gyp: http://gyp.googlecode.com/svn/trunk, 将整个gyp文件夹存放到/trunk_no_commit/third_party/externals文件夹下；

4、   在其它分支中将jsoncpp、jsoncpp-chromium、libjpeg、libwebp四个文件夹内容全部拷贝到/trunk_no_commit/third_party/externals文件夹下；

5、   打开Cygwin，将其切换到Skia的trunk_no_commit目录下，执行 python gyp_skia，会生成一个out文件夹，里面有生成的skia.sln工程；

6、   如果在执行python gyp_skia命令过程中，提示/third_party/externals/libwebp/src/dec/frame.c 等文件丢失，则从相关网站下载最新代码替换之即可。

7、   (1)、如果出现errorC2220:warning treated as error -no ‘object’ file generated，则将相应工程中的C/C++->General:Treat Warning As Errors,由原来的Level3(/W3)改为No(/WX-)，如effects、gm工程；(2)、选中gm/verttext.cpp文件->File->AdvancedSave Options->Encoding:由原来的Unicode(UTF-8 without signature)-Codepage 65001改为ChineseSimplified(GB2312)-Codepage 936；(3)、如果third_party/extternal中的第三方库文件编译时与其它源代码不匹配，可以通过改动gyp文件夹下的相应.gyp文件来做相应的调整；

8、   通过svn http://skia.googlecode.com/svn下载所有相应的Skia源码，包括branches和trunk，下载后发现没有trunk，只有trunk_no_commit；

9、   打开Cygwin，将其定位到trunk_no_commit文件夹，执行 python gyp_skia 命令，如果出现Warning: Missing input files相关信息，说明缺少相关文件，则根据提示查找原因，否则在后期编译时会报错；

10、 正确执行完pythongyp_skia命令后，会在trunk_no_commit目录下生成out文件夹，打开里面的skia.sln，编译SampleApp工程，会生成SampleApp.exe和其它相应静态库。

11、仿照tests工程新创建一个TestSkia工程，工程设置及代码如下：

(1)、Debug和Release下，Character Set:Use Unicode Character Set；

(2)、C/C++ ->Additional Include Directories:

[cpp] view plaincopy

1. E:\Skia\code\google\trunk_no_commit\include  
2. E:\Skia\code\google\trunk_no_commit\include\animator  
3. E:\Skia\code\google\trunk_no_commit\include\config  
4. E:\Skia\code\google\trunk_no_commit\include\core  
5. E:\Skia\code\google\trunk_no_commit\include\device\xps  
6. E:\Skia\code\google\trunk_no_commit\include\effects  
7. E:\Skia\code\google\trunk_no_commit\include\gpu  
8. E:\Skia\code\google\trunk_no_commit\include\gpu\gl  
9. E:\Skia\code\google\trunk_no_commit\include\images  
10. E:\Skia\code\google\trunk_no_commit\include\pathops  
11. E:\Skia\code\google\trunk_no_commit\include\pdf  
12. E:\Skia\code\google\trunk_no_commit\include\pipe  
13. E:\Skia\code\google\trunk_no_commit\include\ports  
14. E:\Skia\code\google\trunk_no_commit\include\record  
15. E:\Skia\code\google\trunk_no_commit\include\svg  
16. E:\Skia\code\google\trunk_no_commit\include\text  
17. E:\Skia\code\google\trunk_no_commit\include\utils  
18. E:\Skia\code\google\trunk_no_commit\include\utils\win  
19. E:\Skia\code\google\trunk_no_commit\include\views  
20. E:\Skia\code\google\trunk_no_commit\include\views\animated  
21. E:\Skia\code\google\trunk_no_commit\include\xml  
22. E:\Skia\code\google\trunk_no_commit\tools  

(3)、C/C++ -> Preprocessor: 

Debug:

[cpp] view plaincopy

1. WIN32  
2. _DEBUG  
3. _CONSOLE  
4. SK_INTERNAL  
5. SK_GAMMA_SRGB  
6. SK_GAMMA_APPLY_TO_A8  
7. SK_SCALAR_TO_FLOAT_EXCLUDED  
8. SK_ALLOW_STATIC_GLOBAL_INITIALIZERS=1  
9. SK_SUPPORT_GPU=1  
10. SK_SUPPORT_OPENCL=0  
11. SK_FORCE_DISTANCEFIELD_FONTS=0  
12. SK_SCALAR_IS_FLOAT  
13. SK_CAN_USE_FLOAT  
14. SK_BUILD_FOR_WIN32  
15. _CRT_SECURE_NO_WARNINGS  
16. GR_GL_FUNCTION_TYPE=__stdcall  
17. SK_BUILD_JSON_WRITER  
18. SK_SUPPORT_PDF  
19. SK_DEBUG  
20. SK_DEVELOPER=1  

Release:

[cpp] view plaincopy

1. WIN32  
2. NDEBUG  
3. _CONSOLE  
4. SK_INTERNAL  
5. SK_GAMMA_SRGB  
6. SK_GAMMA_APPLY_TO_A8  
7. SK_SCALAR_TO_FLOAT_EXCLUDED  
8. SK_ALLOW_STATIC_GLOBAL_INITIALIZERS=1  
9. SK_SUPPORT_GPU=1  
10. SK_SUPPORT_OPENCL=0  
11. SK_FORCE_DISTANCEFIELD_FONTS=0  
12. SK_SCALAR_IS_FLOAT  
13. SK_CAN_USE_FLOAT  
14. SK_BUILD_FOR_WIN32  
15. _CRT_SECURE_NO_WARNINGS  
16. GR_GL_FUNCTION_TYPE=__stdcall  
17. SK_BUILD_JSON_WRITER  
18. SK_SUPPORT_PDF  
19. SK_RELEASE  

(4)、Linker -> Input -> Additional Dependencies:

[cpp] view plaincopy

1. OpenGL32.lib  
2. usp10.lib  
3. DelayImp.lib  
4. windowscodecs.lib  

(5)、将trunk_no_commit->tools->flags中的SkCommandLineFlags两个文件拷贝到此测试工程下并加入到工程中；

(6)、stdafx.h:

[cpp] view plaincopy

1. #pragma once  
2.   
3. #include "targetver.h"  
4.   
5. #include <stdio.h>  
6.   
7. #include "SkCanvas.h"  
8. #include "SkData.h"  
9. #include "SkDocument.h"  
10. #include "SkForceLinking.h"  
11. #include "SkGraphics.h"  
12. #include "SkSurface.h"  
13. #include "SkImage.h"  
14. #include "SkStream.h"  
15. #include "SkString.h"  
16.   
17. #include "SkCommandLineFlags.h"  

(7)、stdafx.cpp:

[cpp] view plaincopy

1. #include "stdafx.h"  
2.   
3. // TODO: reference any additional headers you need in STDAFX.H  
4. // and not in this file  
5. #ifdef _DEBUG  
6.     #pragma comment(lib, "E:/Skia/code/google/trunk_no_commit/out/Debug/lib/experimental.lib")  
7.     #pragma comment(lib, "E:/Skia/code/google/trunk_no_commit/out/Debug/lib/libetc1.lib")  
8.     #pragma comment(lib, "E:/Skia/code/google/trunk_no_commit/out/Debug/lib/libjpeg.lib")  
9.     #pragma comment(lib, "E:/Skia/code/google/trunk_no_commit/out/Debug/lib/libwebp_dec.lib")  
10.     #pragma comment(lib, "E:/Skia/code/google/trunk_no_commit/out/Debug/lib/libwebp_dsp.lib")  
11.     #pragma comment(lib, "E:/Skia/code/google/trunk_no_commit/out/Debug/lib/libwebp_enc.lib")  
12.     #pragma comment(lib, "E:/Skia/code/google/trunk_no_commit/out/Debug/lib/libwebp_utils.lib")  
13.     #pragma comment(lib, "E:/Skia/code/google/trunk_no_commit/out/Debug/lib/lua.lib")  
14.     #pragma comment(lib, "E:/Skia/code/google/trunk_no_commit/out/Debug/lib/skflate.lib")  
15.     #pragma comment(lib, "E:/Skia/code/google/trunk_no_commit/out/Debug/lib/views_animated.lib")  
16.   
17.     #pragma comment(lib, "E:/Skia/code/google/trunk_no_commit/out/Debug/skia_animator.lib")  
18.     #pragma comment(lib, "E:/Skia/code/google/trunk_no_commit/out/Debug/skia_core.lib")  
19.     #pragma comment(lib, "E:/Skia/code/google/trunk_no_commit/out/Debug/skia_effects.lib")  
20.     #pragma comment(lib, "E:/Skia/code/google/trunk_no_commit/out/Debug/skia_images.lib")  
21.     #pragma comment(lib, "E:/Skia/code/google/trunk_no_commit/out/Debug/skia_opts.lib")  
22.     #pragma comment(lib, "E:/Skia/code/google/trunk_no_commit/out/Debug/skia_opts_ssse3.lib")  
23.     #pragma comment(lib, "E:/Skia/code/google/trunk_no_commit/out/Debug/skia_pdf.lib")  
24.     #pragma comment(lib, "E:/Skia/code/google/trunk_no_commit/out/Debug/skia_ports.lib")  
25.     #pragma comment(lib, "E:/Skia/code/google/trunk_no_commit/out/Debug/skia_sfnt.lib")  
26.     #pragma comment(lib, "E:/Skia/code/google/trunk_no_commit/out/Debug/skia_skgpu.lib")  
27.     #pragma comment(lib, "E:/Skia/code/google/trunk_no_commit/out/Debug/skia_skgputest.lib")  
28.     #pragma comment(lib, "E:/Skia/code/google/trunk_no_commit/out/Debug/skia_utils.lib")  
29.     #pragma comment(lib, "E:/Skia/code/google/trunk_no_commit/out/Debug/skia_views.lib")  
30.     #pragma comment(lib, "E:/Skia/code/google/trunk_no_commit/out/Debug/skia_xml.lib")  
31. #else  
32.     #pragma comment(lib, "E:/Skia/code/google/trunk_no_commit/out/Release/lib/experimental.lib")  
33.     #pragma comment(lib, "E:/Skia/code/google/trunk_no_commit/out/Release/lib/libetc1.lib")  
34.     #pragma comment(lib, "E:/Skia/code/google/trunk_no_commit/out/Release/lib/libjpeg.lib")  
35.     #pragma comment(lib, "E:/Skia/code/google/trunk_no_commit/out/Release/lib/libwebp_dec.lib")  
36.     #pragma comment(lib, "E:/Skia/code/google/trunk_no_commit/out/Release/lib/libwebp_dsp.lib")  
37.     #pragma comment(lib, "E:/Skia/code/google/trunk_no_commit/out/Release/lib/libwebp_enc.lib")  
38.     #pragma comment(lib, "E:/Skia/code/google/trunk_no_commit/out/Release/lib/libwebp_utils.lib")  
39.     #pragma comment(lib, "E:/Skia/code/google/trunk_no_commit/out/Release/lib/lua.lib")  
40.     #pragma comment(lib, "E:/Skia/code/google/trunk_no_commit/out/Release/lib/skflate.lib")  
41.     #pragma comment(lib, "E:/Skia/code/google/trunk_no_commit/out/Release/lib/views_animated.lib")  
42.   
43.     #pragma comment(lib, "E:/Skia/code/google/trunk_no_commit/out/Release/skia_animator.lib")  
44.     #pragma comment(lib, "E:/Skia/code/google/trunk_no_commit/out/Release/skia_core.lib")  
45.     #pragma comment(lib, "E:/Skia/code/google/trunk_no_commit/out/Release/skia_effects.lib")  
46.     #pragma comment(lib, "E:/Skia/code/google/trunk_no_commit/out/Release/skia_images.lib")  
47.     #pragma comment(lib, "E:/Skia/code/google/trunk_no_commit/out/Release/skia_opts.lib")  
48.     #pragma comment(lib, "E:/Skia/code/google/trunk_no_commit/out/Release/skia_opts_ssse3.lib")  
49.     #pragma comment(lib, "E:/Skia/code/google/trunk_no_commit/out/Release/skia_pdf.lib")  
50.     #pragma comment(lib, "E:/Skia/code/google/trunk_no_commit/out/Release/skia_ports.lib")  
51.     #pragma comment(lib, "E:/Skia/code/google/trunk_no_commit/out/Release/skia_sfnt.lib")  
52.     #pragma comment(lib, "E:/Skia/code/google/trunk_no_commit/out/Release/skia_skgpu.lib")  
53.     #pragma comment(lib, "E:/Skia/code/google/trunk_no_commit/out/Release/skia_skgputest.lib")  
54.     #pragma comment(lib, "E:/Skia/code/google/trunk_no_commit/out/Release/skia_utils.lib")  
55.     #pragma comment(lib, "E:/Skia/code/google/trunk_no_commit/out/Release/skia_views.lib")  
56.     #pragma comment(lib, "E:/Skia/code/google/trunk_no_commit/out/Release/skia_xml.lib")  
57. #endif  

(8)、TestSkia.cpp:

[cpp] view plaincopy

1. #include "stdafx.h"  
2. #include <iostream>  
3.   
4. using namespace std;  
5.   
6. __SK_FORCE_IMAGE_DECODER_LINKING;  
7.   
8. DEFINE_string2(outFile, o, "skhello", "The filename to write the image.");  
9. DEFINE_string2(text, t, "Hello", "The string to write.");  
10.   
11. static void doDraw(SkCanvas* canvas, const SkPaint& paint, const char text[])   
12. {  
13.     SkRect bounds;  
14.     canvas->getClipBounds(&bounds);  
15.   
16.     canvas->drawColor(SK_ColorWHITE);  
17.     canvas->drawText(text, strlen(text), bounds.centerX(), bounds.centerY(), paint);  
18. }  
19.   
20. static bool do_surface(int w, int h, const char path[], const char text[], const SkPaint& paint)   
21. {  
22.     SkAutoTUnref<SkSurface> surface(SkSurface::NewRasterPMColor(w, h));  
23.     doDraw(surface->getCanvas(), paint, text);  
24.   
25.     SkAutoTUnref<SkImage> image(surface->newImageSnapshot());  
26.     SkAutoDataUnref data(image->encode());  
27.     if (NULL == data.get()) {  
28.         return false;  
29.     }  
30.     SkFILEWStream stream(path);  
31.     return stream.write(data->data(), data->size());  
32. }  
33.   
34. static bool do_document(int w, int h, const char path[], const char text[], const SkPaint& paint)   
35. {  
36.     SkAutoTUnref<SkDocument> doc(SkDocument::CreatePDF(path));  
37.     if (doc.get()) {  
38.         SkScalar width = SkIntToScalar(w);  
39.         SkScalar height = SkIntToScalar(h);  
40.         doDraw(doc->beginPage(width, height, NULL), paint, text);  
41.         return true;  
42.     }  
43.     return false;  
44. }  
45.   
46. int tool_main(int argc, char** argv)   
47. {  
48.     SkCommandLineFlags::SetUsage("");  
49.     SkCommandLineFlags::Parse(argc, argv);  
50.   
51.     SkAutoGraphics ag;  
52.     SkString path("skhello");  
53.     SkString text("Hello");  
54.   
55.     if (!FLAGS_outFile.isEmpty()) {  
56.         path.set(FLAGS_outFile[0]);  
57.     }  
58.     if (!FLAGS_text.isEmpty()) {  
59.         text.set(FLAGS_text[0]);  
60.     }  
61.   
62.     SkPaint paint;  
63.     paint.setAntiAlias(true);  
64.     paint.setTextSize(SkIntToScalar(30));  
65.     paint.setTextAlign(SkPaint::kCenter_Align);  
66.   
67.     SkScalar width = paint.measureText(text.c_str(), text.size());  
68.     SkScalar spacing = paint.getFontSpacing();  
69.   
70.     int w = SkScalarRoundToInt(width) + 30;  
71.     int h = SkScalarRoundToInt(spacing) + 30;  
72.   
73.     static const struct {  
74.         bool (*fProc)(int w, int h, const char path[], const char text[],  
75.             const SkPaint&);  
76.         const char* fSuffix;  
77.     } gRec[] = {  
78.         { do_surface, ".png" },  
79.         { do_document, ".pdf" },  
80.     };  
81.   
82.     for (size_t i = 0; i < SK_ARRAY_COUNT(gRec); ++i) {  
83.         SkString file;  
84.         file.printf("%s%s", path.c_str(), gRec[i].fSuffix);  
85.         if (!gRec[i].fProc(w, h, file.c_str(), text.c_str(), paint)) {  
86.             return -1;  
87.         }  
88.     }  
89.     return 0;  
90. }  
91.   
92. int main(int argc, char* argv[])  
93. {  
94.     int flag = tool_main(argc, (char**) argv);  
95.   
96.     if (flag == 0)  
97.         cout<<"ok"<<endl;  
98.     else   
99.         cout<<"error"<<endl;  
100.   
101.     return 0;  
102. }  

运行此工程，会在此工程目录下生成 skhello.pdf 和 skhello.png 两个文件，文件内容为Hello