ZXing源码解析三:相机的配置与数据的处理1

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简介: 相机的配置与数据的处理

上一篇文章主要是掌握ZXing解码整体的步骤,关于细节方面的代码就一笔带过了,本篇文章将会深入细节,更详细的讲解有关相机配置方面的知识。

ZXing的相机初始配置

  直接看代码,找到调用相机初始化配置的代码,上篇文章已经分析了在CaptureActivity中怎么调到initCamera方法的,这里再次看下这个方法的代码,如下

private void initCamera(SurfaceHolder surfaceHolder) {
    if (surfaceHolder == null) {
      throw new IllegalStateException("No SurfaceHolder provided");
    }
    //相机已经打开
    if (cameraManager.isOpen()) {
      Log.w(TAG, "initCamera() while already open -- late SurfaceView callback?");
      return;
    }
    try {
      //打开相机并初始化硬件参数
      cameraManager.openDriver(surfaceHolder);
      // 实例化一个handler并开始预览.
      if (handler == null) {
        handler = new CaptureActivityHandler(this, decodeFormats, decodeHints, characterSet, cameraManager);
      }
      decodeOrStoreSavedBitmap(null, null);
    } catch (IOException ioe) {
      Log.w(TAG, ioe);
      displayFrameworkBugMessageAndExit();
    } catch (RuntimeException e) {
      // Barcode Scanner has seen crashes in the wild of this variety:
      // java.?lang.?RuntimeException: Fail to connect to camera service
      Log.w(TAG, "Unexpected error initializing camera", e);
      displayFrameworkBugMessageAndExit();
    }
  }

上篇文章分析到这句代码

cameraManager.openDriver(surfaceHolder);

就直接说了这句代码的作用,并没有进入openDriver方法详细的看代码,这里看下openDriver中的代码,如下

 public synchronized void openDriver(SurfaceHolder holder) throws IOException {
    OpenCamera theCamera = camera;
    if (theCamera == null) {
      //更具requestedCameraId打开对应的摄像头
      theCamera = OpenCameraInterface.open(requestedCameraId);
      if (theCamera == null) {
        throw new IOException("Camera.open() failed to return object from driver");
      }
      camera = theCamera;
    }
    //是否已经初始化,没有初始化则进行初始化
    if (!initialized) {
      initialized = true;
      configManager.initFromCameraParameters(theCamera);//分析一
      if (requestedFramingRectWidth > 0 && requestedFramingRectHeight > 0) {
        setManualFramingRect(requestedFramingRectWidth, requestedFramingRectHeight);
        requestedFramingRectWidth = 0;
        requestedFramingRectHeight = 0;
      }
    }
    Camera cameraObject = theCamera.getCamera();
    Camera.Parameters parameters = cameraObject.getParameters();
    String parametersFlattened = parameters == null ? null : parameters.flatten(); // Save these, temporarily
    try {
      configManager.setDesiredCameraParameters(theCamera, false);
    } catch (RuntimeException re) {
      // Driver failed
      Log.w(TAG, "Camera rejected parameters. Setting only minimal safe-mode parameters");
      Log.i(TAG, "Resetting to saved camera params: " + parametersFlattened);
      // Reset:
      if (parametersFlattened != null) {
        parameters = cameraObject.getParameters();
        parameters.unflatten(parametersFlattened);
        try {
          cameraObject.setParameters(parameters);
          configManager.setDesiredCameraParameters(theCamera, true);
        } catch (RuntimeException re2) {
          // Well, darn. Give up
          Log.w(TAG, "Camera rejected even safe-mode parameters! No configuration");
        }
      }
    }
    cameraObject.setPreviewDisplay(holder);
  }

这里重点看下“分析一”

initFromCameraParameters

方法中的代码,如下

void initFromCameraParameters(OpenCamera camera) {
    Camera.Parameters parameters = camera.getCamera().getParameters();
    WindowManager manager = (WindowManager) context.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE);
    //获取WindowManager默认的Display
    Display display = manager.getDefaultDisplay();
    //屏幕的旋转角度
    int displayRotation = display.getRotation();
    int cwRotationFromNaturalToDisplay;
    switch (displayRotation) {
      case Surface.ROTATION_0:
        cwRotationFromNaturalToDisplay = 0;
        break;
      case Surface.ROTATION_90:
        cwRotationFromNaturalToDisplay = 90;
        break;
      case Surface.ROTATION_180:
        cwRotationFromNaturalToDisplay = 180;
        break;
      case Surface.ROTATION_270:
        cwRotationFromNaturalToDisplay = 270;
        break;
      default:
        // Have seen this return incorrect values like -90
        if (displayRotation % 90 == 0) {
          cwRotationFromNaturalToDisplay = (360 + displayRotation) % 360;
        } else {
          throw new IllegalArgumentException("Bad rotation: " + displayRotation);
        }
    }
    Log.i(TAG, "Display at: " + cwRotationFromNaturalToDisplay);
    int cwRotationFromNaturalToCamera = camera.getOrientation();
    Log.i(TAG, "Camera at: " + cwRotationFromNaturalToCamera);
    // Still not 100% sure about this. But acts like we need to flip this:
    if (camera.getFacing() == CameraFacing.FRONT) {
      cwRotationFromNaturalToCamera = (360 - cwRotationFromNaturalToCamera) % 360;
      Log.i(TAG, "Front camera overriden to: " + cwRotationFromNaturalToCamera);
    }
    /*
    SharedPreferences prefs = PreferenceManager.getDefaultSharedPreferences(context);
    String overrideRotationString;
    if (camera.getFacing() == CameraFacing.FRONT) {
      overrideRotationString = prefs.getString(PreferencesActivity.KEY_FORCE_CAMERA_ORIENTATION_FRONT, null);
    } else {
      overrideRotationString = prefs.getString(PreferencesActivity.KEY_FORCE_CAMERA_ORIENTATION, null);
    }
    if (overrideRotationString != null && !"-".equals(overrideRotationString)) {
      Log.i(TAG, "Overriding camera manually to " + overrideRotationString);
      cwRotationFromNaturalToCamera = Integer.parseInt(overrideRotationString);
    }
     */
    cwRotationFromDisplayToCamera =
        (360 + cwRotationFromNaturalToCamera - cwRotationFromNaturalToDisplay) % 360;
    Log.i(TAG, "Final display orientation: " + cwRotationFromDisplayToCamera);
    if (camera.getFacing() == CameraFacing.FRONT) {
      Log.i(TAG, "Compensating rotation for front camera");
      cwNeededRotation = (360 - cwRotationFromDisplayToCamera) % 360;
    } else {
      cwNeededRotation = cwRotationFromDisplayToCamera;
    }
    Log.i(TAG, "Clockwise rotation from display to camera: " + cwNeededRotation);
    Point theScreenResolution = new Point();
    display.getSize(theScreenResolution);
    screenResolution = theScreenResolution;
    Log.i(TAG, "Screen resolution in current orientation: " + screenResolution);
    cameraResolution = CameraConfigurationUtils.findBestPreviewSizeValue(parameters, screenResolution);
    Log.i(TAG, "Camera resolution: " + cameraResolution);
    bestPreviewSize = CameraConfigurationUtils.findBestPreviewSizeValue(parameters, screenResolution);
    Log.i(TAG, "Best available preview size: " + bestPreviewSize);
    boolean isScreenPortrait = screenResolution.x < screenResolution.y;
    boolean isPreviewSizePortrait = bestPreviewSize.x > bestPreviewSize.y;
    if (isScreenPortrait == isPreviewSizePortrait) {
      previewSizeOnScreen = bestPreviewSize;
    } else {
      previewSizeOnScreen = new Point(bestPreviewSize.y, bestPreviewSize.x);
    }
    Log.i(TAG, "Preview size on screen: " + previewSizeOnScreen);
  }

虽然这个方法代码有点多,但是因为这个方法是用来相机初始配置的,所以,要详细的分析一下,首先看下这部分的代码

Camera.Parameters parameters = camera.getCamera().getParameters();
    WindowManager manager = (WindowManager) context.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE);
    //获取WindowManager默认的Display
    Display display = manager.getDefaultDisplay();
    //屏幕的旋转角度
    int displayRotation = display.getRotation();
    int cwRotationFromNaturalToDisplay;
    switch (displayRotation) {
      case Surface.ROTATION_0:
        cwRotationFromNaturalToDisplay = 0;
        break;
      case Surface.ROTATION_90:
        cwRotationFromNaturalToDisplay = 90;
        break;
      case Surface.ROTATION_180:
        cwRotationFromNaturalToDisplay = 180;
        break;
      case Surface.ROTATION_270:
        cwRotationFromNaturalToDisplay = 270;
        break;
      default:
        // Have seen this return incorrect values like -90
        if (displayRotation % 90 == 0) {
          cwRotationFromNaturalToDisplay = (360 + displayRotation) % 360;
        } else {
          throw new IllegalArgumentException("Bad rotation: " + displayRotation);
        }
    }
    Log.i(TAG, "Display at: " + cwRotationFromNaturalToDisplay);
    int cwRotationFromNaturalToCamera = camera.getOrientation();
    Log.i(TAG, "Camera at: " + cwRotationFromNaturalToCamera);
    // Still not 100% sure about this. But acts like we need to flip this:
    if (camera.getFacing() == CameraFacing.FRONT) {
      cwRotationFromNaturalToCamera = (360 - cwRotationFromNaturalToCamera) % 360;
      Log.i(TAG, "Front camera overriden to: " + cwRotationFromNaturalToCamera);
    }
    cwRotationFromDisplayToCamera =
        (360 + cwRotationFromNaturalToCamera - cwRotationFromNaturalToDisplay) % 360;
    Log.i(TAG, "Final display orientation: " + cwRotationFromDisplayToCamera);
    if (camera.getFacing() == CameraFacing.FRONT) {
      Log.i(TAG, "Compensating rotation for front camera");
      cwNeededRotation = (360 - cwRotationFromDisplayToCamera) % 360;
    } else {
      cwNeededRotation = cwRotationFromDisplayToCamera;
    }

相信没有相机开发经验的同学,看到这段代码会一脸懵逼,没关系,我们一步步来,在理解这段代码前,需要我们掌握下面的一些概念。

  • 屏幕坐标: 在Android系统中,屏幕的左上角是坐标系统的原点(0,0)坐标。原点向右延伸是X轴正方向,原点向下延伸是Y轴正方向。
  • 自然方向: 每个设备都有一个自然方向,手机和平板的自然方向不同。手机的自然方向是portrait(竖屏),平板的自然方向是landscape(横屏)。
  • 图像传感器(Image Sensor)方向: 手机相机的图像数据都是来自于摄像头硬件的图像传感器,这个传感器在被固定到手机上后有一个默认的取景方向,这个方向如下图所示,坐标原点位于手机横放时的左上角:

  • 相机图像的预览方向: Android 系统提供一个 API 来手动设置 Camera 的预览方向,叫 setDisplayOrientation。默认情况下这个值是0,与图像 Sensor 方向一致,所以对于横屏应用来说就不需要更改这个 Camera 预览方向。 但是,如果你的应用是竖屏应用,就必须通过这个 API 将 Camera 的预览方向旋转 90 度,让摄像头预览方向与手机屏幕方向保持一致,这样才会得到正确的预览画面。
  • 相机采集照片的方向: 这个与相机的预览方向无关,相机采集照片的方向与Image Sensor 方向一致,如果竖屏拍照后直接保存,这时候保存的照片会是横屏的。

强烈建议大家先看下这篇文章 Android: Camera相机开发详解(上) —— 知识储备,相信看过之后,你就会理解上面的代码了,其实,上面代码的作用就是设置相机采集图片的预览方向,就是无论手机是横屏还是竖屏,你看到的图像都是与手机方向一致的。


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