dpi 、 dip 、分辨率、屏幕尺寸、px、density 关系以及换算

一、基本概念

• dip        ： Density independent pixels ，设备无关像素。
  
• dp        ：就是dip
• px        ： 像素
• dpi       ：dots per inch ， 直接来说就是一英寸多少个像素点。常见取值 120，160，240。我一般称作像素密度，简称密度
• density ： 直接翻译的话貌似叫 密度。常见取值 1.5 ， 1.0 。和标准dpi的比例（160px/inc）
• 分辨率   ： 横纵2个方向的像素点的数量，常见取值 480X800 ，320X480
• 屏幕尺寸： 屏幕对角线的长度。电脑电视同理。
• 屏幕比例的问题。因为只确定了对角线长，2边长度还不一定。所以有了4：3、16：9这种，这样就可以算出屏幕边长了。

二、应用

　　在android里面，获取一个窗口的metrics，里面有这么几个值

 　　　　metrics.density; 　　　　 metrics.densityDpi;

　　densityDpi ： 就是我们常说的dpi。

　　density      ：  其实是 DPI / (160像素/英寸) 后得到的值。是不是有点奇怪，因为我带了单位。。。这个涉及到后面一个比较重要的东西，后面再说。

　　从上面就看得出了，DPI本身的单位也是 像素/英寸，所以density其实是没单位的，他就是一个比例值。

　　而dpi的单位是 像素/英寸，比较符合物理上面的密度定义，密度不都是单位度量的值么，所以我更喜欢把dpi叫像素密度，简称密度，density还是就叫density。

 

三、各单位间转换

1. 计算dpi　

　　比如一个机器，屏幕4寸，分辨率480X800，他的dpi能算么。
　　因为不知道边长，肯定不能分开算，4是对角线长度，那直接用勾股定理算对角线像素，除以4，算出来大概是 dpi = 233 像素/英寸。
　　那么density就是 （233 px/inch）/（160 px/inch）=1.46 左右

　　顺带说下，android默认的只有3个dpi，low、medium和high，对应 120、160、240，如果没有特别设置，所有的dpi都会被算成这3个，具体可以参考下这个帖子
　　http://android.tgbus.com/Android/tutorial/201103/347176.shtml
　　其中的default就是160。

2. 计算 dp 与 px

　　我们写布局的时候，肯定还是要知道1个dp到底有多少px的。

　　换算公式如下： dp = （DPI/（160像素/英寸））px = density px

　　注意，这里都是带单位的。px是单位，dp是单位，density没单位。

　　为了方便，假设dpi是240 像素/英寸 ， 那么density就是1.5

　　那么就是 dp=1.5px ，注意这是带了单位的，也就是 设备无关像素 = density 像素

　　那么转换为数值计算的话，应该是下面这个式子

　　PX = density * DP

也就是 
　　像素值 = density * 设备无关像素值 ，请注意这里有个值字。

 3. 为啥 标准dpi = 160

　　（1）Android Design [1] 里把主流设备的 dpi 归成了四个档次，120 dpi、160 dpi、240 dpi、320 dpi

　　实际开发当中，我们经常需要对这几个尺寸进行相互转换（比如先在某个分辨率下完成设计，然后缩放到其他尺寸微调后输出），一般按照 dpi 之间的比例即 2:1.5:1:0.75 　　来给界面中的元素来进行尺寸定义。

　　也就是说如果以 160 dpi 作为基准的话，只要尺寸的 DP 是 4 的公倍数，XHDPI 下乘以 2，HDPI 下乘以 1.5，LDPI 下乘以 0.75 即可满足所有尺寸下都是整数 pixel 。

　　但假设以 240 dpi 作为标准，那需要 DP 是 3 的公倍数，XHDPI 下乘以 1.333，MDPI 下乘以 0.666 ，LDPI 下除以 2

　　而以 LDPI 和 XHDPI 为基准就更复杂了，所以选择 160 dpi

     （2）这个在Google的官方文档中有给出了解释，因为第一款Android设备（HTC的T-Mobile G1）是属于160dpi的。

 

四、 示例分析

1. 屏幕尺寸(screen size)

　　就是我们平常讲的手机屏幕大小，是屏幕的对角线长度，一般讲的大小单位都是英寸。
　　比如iPhone5S的屏幕尺寸是4英寸。Samsung Note3是5.7英寸。

　　

图 1

2.像素(pixel)

　　想像把屏幕放大再放大，对！看到的那一个个小点或者小方块就是像素了。

图 2

3.分辨率(Resolution)

　　是指屏幕上垂直方向和水平方向上的像素个数。
　　比如iPhone5S的分辨率是1136*640；Samsung Note3的分辨率是1920*1080；

图 3 

4.dpi

　　是dot per inch的缩写，就是每英寸的像素数，也叫做屏幕密度。这个值越大，屏幕就越清晰。
　　iPhone5S的dpi是326； Samsung Note3 的dpi是386

图 4

5.dip

　　是Density independent pixel的缩写，指的是抽象意义上的像素。跟设备的屏幕密度有关系。

　　它是Android里的一个单位，dip和dp是一样的。

Google的官方说明是这样的：
　　Density-independent pixel (dp) 
　　A virtual pixel unit that you should use when defining UI layout, to express layout dimensions or position in a density-independent way. 
The density-independent pixel is equivalent to one physical pixel on a 160 dpi screen, which is the baseline density assumed by the system for a "medium" density screen. At runtime, the system transparently handles any scaling of the dp units, as necessary, based on the actual density of the screen in use. The conversion of dp units to screen pixels is simple: px = dp * (dpi / 160). For example, on a 240 dpi screen, 1 dp equals 1.5 physical pixels. You should always use dp units when defining your application's UI, to ensure proper display of your UI on screens with different densities.

　　就是说在160dpi的屏幕上，1dip=1px。
　　它跟屏幕密度有关，如果屏幕密度大，1dip代表的px就多，比如在320dpi的屏幕上，1dip=2px。

为什么我们在布局的时候最好要用dip，不要用px？

 　 是因为这个世界上存在着很多不同屏幕密度的手机，屏幕密度是什么？就是dpi，就是单位长度里的像素数量。

　　想象一下，如果这些手机的尺寸一样，屏幕密度相差很大，那么是不是说一个手机水平方向上像素很少，另一个手机水平方向上像素很多？那我们画同样pix数量的时候，它显

　　示的长度不就会不一样了？

　　比如下面图中的两个手机，同时设置2px长度的Button，在屏幕密度较高的手机里就会显示的比较小。

　　而同时设置的2dip长度的Button，在两个手机上显示的大小是一样的。

 

图 5

　　所以如果你在App布局中都用的px作为单位，那么你的App跑在各个设备上就会出现奇奇怪怪的现象了。 

　　来看一下emulator上的效果，我定义了两个Button，分别用px和dip做单位。

　　布局文件里这样写

<Button android:layout_width="100px"    android:layout_height="100px"    android:text="@string/str_button1"/>     <Button android:layout_width="100dip"    android:layout_height="100dip"     android:text="@string/str_button1"/>

显示的界面是这样的：

　　

图 6 

　　getResources().getDisplayMetrics().densityDpi 就是屏幕密度。
　　getResources().getDisplayMetrics().density 也可以理解为1dip相当于多少个px啦。
　　上面的dpi是240，1dip=1.5px
　　你看，100dip的Button是100pxButton的1.5倍长吧。

彻底理解ldpi、mdpi、hdpi、xhdpi、xxhdpi

这个问题我相信困惑了好多人包括很多老鸟，而且有的人以为自己理解其实是错误的，包括之前的我在内，一般让美工做720*1280的切图，就直接放到xhdpi下，如果是做了1080*1920，就直接放到xxhdpi下。其实这四个文件夹和具体的屏幕分辨率是没直接关系的，上面说的做法也有一定道理，因为大部分的720*1280的手机都是高密度手机，1080*1920都是超高密度手机，但是这四个文件夹之和屏幕密度有关，和具体分辨率无关。

下面给出一个最最关键的等式：
low:medium:high:extra-high:extra-extra-high=3:4:6:8:12

OK，就是说五个文件夹的比例为3:4:6:8:12。具体是怎么回事呢？下面分析一下：
比如我用一个480*800的4寸手机，这个手机的屏幕密度按照Google的说法，就属于密度为high level的水平（通过分辨率和屏幕尺寸计算密度，然后google自己有一套标准说你位于哪个范围属于哪个level的密度水平），然后这个手机的应用在用图片的时候，就会去hdpi下去找，并且以这个文件夹的图片为标准，也就是说比如我的应用去取一张aa.png的图片，这个图片的原图尺寸为30*30，恰好hdpi下有一张，那这张图片显示到屏幕上以后，它的显示尺寸长宽都为30px。那问题来了，但如果我的hdpi下没有这张图片，而只在xhdpi下有这张图片，图片的原图尺寸是30*30，那请问显示到屏幕上的图片的尺寸会是多大呢，还是长宽都为30px吗？


答案是否定的，而且现在就用到了上面那个比例，high:extra-high=6:8。先明确这样一个问题，如果我的屏幕是hdpi的，结果我的图片是放到了xhdpi下，那系统会把这张图片进行缩小显示，也就是说我的xhdpi下放了一张30*30的图片，那显示当hdpi屏幕上肯定要比30*30小，这样才能保证说大小屏幕界面显示效果是一致的，因为密度小的手机显示一张图片要比密度大的手机显示同一张图片的面积要大，要想显示面积一样就必须要把图片搞小点。接上面的问题，

假设显示在我的hdpi屏幕上的图片的宽度为x，那满足以下等式：
6:8=x:30 。  
可得到x=22.3，向后取整数得23 。