2、RenderScript的计算(2013.05.07)

5、创建Renderscript

Renderscript扩大了设备上可用的处理器内核的范围。这种能力是通过名叫rsForEach()(或者是Android框架级别下的forEach_root()方法)方法来获得的。它会自动的区分访问设备设备上可用的处理器内核的工作。目前，Renderscript只能利用CPU内核的优势，但是在将来，它们会能够运行在其他类型的处理器上，如GPU和DSP等。(个人理解：在计算方面目前只能利用CPU来实现)

实现一个Renderscript要涉及创建一个包含Renderscript代码的.rs文件和在Android框架级别下用forEach_root()方法调用该文件（或者是在Renderscript级别下用rsForEach()函数调用该文件）。下图介绍了如何建立一个典型的Renderscript：

图2.Renderscript概要

以下章节介绍如何创建一个简单的Renderscript，并且要在一个Android应用程序中使用它。这个例子使用了SDK开发指南中提供的HelloCompute Renderscript示例。

6、创建Renderscript文件

Renderscript代码要保留在<project_root>/src/目录中的*.rs和*.rsh文件中(研究API Demo发现：*.rsh中存放一些头文件和结构体)。代码中包含了计算的逻辑和所有必要的变量和指针的声明。

通常，每个*.rs文件要包含下列项目：

1. 编译指示声明（#pragma rs java_package_name(package.name)），它声明了该Renderscript反射所对应的*.java包名；

2. 编译指示声明（#pragma version(1)），它声明了你要使用的Renderscript的版本（目前只能是1）；

3. 一个名叫root()的主函数，该root()函数被rsForEach函数调用，并允许它调用Renderscript代码和在有效的多内核中执行。root()函数必须返回void并且要接收下列参数：

A.分配给Renderscript的输入和输出使用的内存的指针。在Android3.2(API level 13)平台以前的版本中同时需要这两个指针。Android4.0（API Level 14）以后只分配其中之一就可以了。

B.下列参数是可选的，但是如果使用它们就必须同时提供它们：

除了必要的内存分配之外，一个Renderscript执行计算所可能需要的用户定义数据的指针，它能够指向一个简单的原始类型的数据，也可以指向一个复杂的结构体。

用户定义数据的大小。

4. 一个可选的init()方法。这个方法允许再root()方法运行之前做一些初始化的工作，如初始化变量等。这个函数运行一次，并且在Renderscript启动时，Renderscript中其他工作被执行之前，该方法会被自动的调用。

5. 在Renderscript代码中要使用的任何变量、指针和结构体（如果需要，能够在*.rsh文件中声明）。

7、API Demo中HelloCompute的代码

下列代码显示了mono.rs文件是如何实现的：

8、调用Renderscript代码

你能够通过由实例化的类（ScriptC_script_name）来创建一个Renderscript对象从Android框架代码中调用Renderscript。这个类包含了一个forEach_root（）方法，它会调用rsForeach()方法。你能够传递给它与Renderscript运行时级别调用相同的参数。这种技术允许你的Android应用程序把高精度的数学计算转交给Renderscript。

在Android框架层次调用Renderscript的方法：

1.  在你的Android框架代码中分配Renderscript所需要的内存。对于Androi3.2(API Level 13)以前的版本，需要分配输入和输出内存。Android4.0（API Level 14）以后的平台版本只需要分配其中之一的内存或两个都分配。

2.  创建ScriptC_scritp_name类的一个实例。

3.  调用forEach_root()方法，并传入分配的内存、Renderscript和其他的可选的用户定义的数据。输出内存中将会包含Renderscript的输出结果。

以下示例来自HellCompute示例，它处理一张位图，并输出它的黑白版本。CreateScript()方法安装前面描述的步骤来执行。这个方法调用Renderscript对象，执行mono.rs脚本，把最终的处理结果位图保存在输出的内存中，然后把处理后的位图显示在屏幕上：

package com.example.android.rs.hellocompute;

/*

* 单纯用于计算：

* 用RS脚本实现图片像素的处理 (在CPU上运行，现在还不支持GPU)，用Android的控件，实现处理后图片的显示

*/

import android.app.Activity;

import android.os.Bundle;

import android.graphics.BitmapFactory;

import android.graphics.Bitmap;

import android.renderscript.RenderScript;

import android.renderscript.Allocation;

import android.widget.ImageView;

public class HelloCompute extends Activity {

private Bitmap mBitmapIn;

private Bitmap mBitmapOut;

private RenderScript mRS;

private Allocation mInAllocation;

private Allocation mOutAllocation;

private ScriptC_mono mScript;

@Override

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

super.onCreate(savedInstanceState);

setContentView(R.layout.main);

/*

* 原始图片的显示

*/

// 加载图片

mBitmapIn = loadBitmap(R.drawable.data);

// 显示mBitmapIn图片

ImageView in = (ImageView) findViewById(R.id.displayin);

in.setImageBitmap(mBitmapIn);

/*

* 处理后图片的显示

*/

// 创建一张(空)图片，大小与mBitmapIn图片相同

mBitmapOut = Bitmap.createBitmap(mBitmapIn.getWidth(),

mBitmapIn.getHeight(), mBitmapIn.getConfig());

// 显示处理后的图片(当然，代码走到这里的时候，还没有处理)

ImageView out = (ImageView) findViewById(R.id.displayout);

out.setImageBitmap(mBitmapOut);

/*

* 脚本处理图片

*/

createScript();

}

private void createScript() {

// 获取RenderScript的对象

mRS = RenderScript.create(this);

/*

* 根据图片的大小分配内存

*/

mInAllocation = Allocation.createFromBitmap(mRS, mBitmapIn,

Allocation.MipmapControl.MIPMAP_NONE, Allocation.USAGE_SCRIPT);

// 根据原始测尺寸，再创建一张空白纹理

mOutAllocation = Allocation.createTyped(mRS, mInAllocation.getType());

// 创建一个Script

mScript = new ScriptC_mono(mRS, getResources(), R.raw.mono);

// 图像的计算处理

mScript.forEach_root(mInAllocation, mOutAllocation);

// 最后生成一张Bitmap图片

mOutAllocation.copyTo(mBitmapOut);

}

// 加载Bitmap图片的方法

private Bitmap loadBitmap(int resource) {

final BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();

options.inPreferredConfig = Bitmap.Config.ARGB_8888;

return BitmapFactory.decodeResource(getResources(), resource, options);

}

}