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カメラプレビュー

注: このページでは、Camera2 パッケージについて説明します。アプリで Camera2 の特定の低レベルの機能を必要とする場合を除き、CameraX を使用することをおすすめします。CameraX と Camera2 は、どちらも Android 5.0（API レベル 21）以降に対応しています。

Android でカメラとカメラプレビューの向きが常に同じではないできます。

カメラは、デバイスの位置に関係なく、デバイス上の固定された位置にあるスマートフォン、タブレット、パソコンのいずれかになります。デバイスの向きが変わると、カメラの向きが変わります。

そのため、カメラアプリは通常、カメラアプリデバイスの向きとカメラプレビューのアスペクト比。特定のスマートフォンが縦向きになっているため、カメラプレビューは縦長になると考えられる幅を狭めると長くなりますスマートフォン（とカメラ）を横向きに回転させると、カメラプレビューは、横幅が高さよりも幅があることが想定されます。

しかし、折りたたみ式などの新しいフォームファクタがこうした前提に反するデバイス、ディスプレイモードマルチウィンドウおよびマルチディスプレイ。折りたたみ式デバイスでは、ディスプレイサイズとアスペクト比がそのまま変更される方向です。マルチウィンドウモードでは、カメラアプリがデバイスの向きにかかわらずカメラプレビューを拡大縮小できます。マルチディスプレイモードでは、セカンダリディスプレイを使用できますが、プライマリディスプレイと同じ向きにする必要があります。

カメラの向き

「 Android 互換性定義は、カメラのイメージセンサーの向きを、カメラの寸法が画面の長辺と合うようにします。つまりデバイスは横向きで保持されるため、カメラは横向きで画像をキャプチャしなければなりません。横向きに設定しているとしますこれは、デバイスの自然な状態にかかわらず、向き:つまり、横向き主体のデバイスと、自動的に選択されます。

カメラから画面への配置により、カメラの表示領域が最大化されるビューファインダーの画面ですまた、イメージセンサーは通常、アスペクト比は 4:3 が一般的です

スマートフォンとカメラセンサーの両方が縦向きになっている。 — **図 1.** スマートフォンとカメラセンサーの一般的な関係方向です。

カメラセンサーの自然な向きは横向き。図 1 のセンサーは、前面カメラの向き（カメラと向きががスマートフォンに対して 270 度回転している Android 互換性定義。

センサーの回転をアプリに公開するために、 camera2 API には、 SENSOR_ORIENTATION あります。ほとんどのスマートフォンやタブレットでは、デバイスからセンサーの向きが報告されます。 270 度（前面カメラ）と 90 度（カメラから見た視点）背面カメラの場合は、デバイスの背面の長辺に合わせてセンサーをデバイスの長辺に接触させることですノートパソコンのカメラは通常、 0 度または 180 度に設定します。

カメラのイメージセンサーは、データ（イメージバッファ）をセンサーの自然な向き（横向き）では、画像バッファをカメラプレビューの角度（SENSOR_ORIENTATION で指定された角度）デバイスの自然な向きで縦向きに表示できます。前面カメラの場合は回転は反時計回りです。背面カメラの場合は時計回りで設定できます

たとえば、図 1 の前面カメラの場合、画像バッファは次のような画像が表示されます。

画像を反時計回りに 270 度回転させて、プレビューが向きがデバイスの向きと一致します。

背面カメラでは、同じ向きの画像バッファが生成されます。上記のバッファと同じですが、SENSOR_ORIENTATION は 90 度です。その結果バッファが時計回りに 90 度回転します。

デバイスの回転

デバイスの回転とは、デバイスが自然な状態から回転する度数方向です。たとえば、横向きのスマートフォンには、方向に応じて 90 度または 270 度回転できます。

カメラセンサーのイメージバッファは、カメラセンサーのイメージバッファを回転（センサーの向きに加えて）が回転するようにカメラプレビューが上向きに表示されます。

向きの計算

センサーを考慮したカメラプレビューの適切な向き画面の向きとデバイスの回転を制御します。

センサーイメージバッファの全体的な回転は、式:

rotation = (sensorOrientationDegrees - deviceOrientationDegrees * sign + 360) % 360

ここで、sign は前面カメラの場合は 1、背面カメラの場合は -1 です。

前面カメラの場合、画像バッファは反時計回りに回転します（センサーの自然な向きが調整されます。背面カメラの場合、センサーは画像バッファが時計回りに回転します。

式 deviceOrientationDegrees * sign + 360 はデバイスの回転を変換し、背面カメラの場合は、反時計回りから時計回りに変更できます（例: 反時計回り 270 度を時計回り 90 度に変換します）。剰余演算により、結果が 360 度未満にスケーリングされます（たとえば、540 度に 180 度に変更します。

API によってデバイスの回転の報告方法は異なります。

Display#getRotation() は、（ユーザーの先端から）デバイスの反時計回りの回転を示しますです。この値はそのまま上の式に代入されます。
OrientationEventListener#onOrientationChanged() は、ユーザーの視点から見たデバイスの時計回りの回転を返します。上記の式で使用する値を否定します。

前面カメラ

カメラプレビューとセンサー（横向き、センサーの両方）
裏が上向きです。 — **図 2.** スマートフォンのカメラプレビューとセンサーを 90 度回転させて横向き。

図 2 のカメラセンサーによって生成された画像バッファは次のとおりです。

センサーを調整するには、バッファを反時計回りに 270 度回転する必要があります（上記のカメラの向きを参照）:

次に、バッファをさらに 90 度回転させて反時計回りにこれにより、デバイスの向きが正しく調整され、カメラプレビューを図 2 に示します。

ここでは、カメラを右を横向きにしています。

横向きのカメラプレビューとセンサーの両方があるが、
センサーが上下が逆になっています。 — **図 3.** スマートフォンを 270 度回転させた状態でのカメラプレビューとセンサー（または -90 度）を横向きに変更します。

画像バッファは次のとおりです。

センサーを調整するには、バッファを反時計回りに 270 度回転する必要があります向き:

次に、バッファを反時計回りにさらに 270 度回転させ、次のように指定します。

背面カメラ

通常、背面カメラのセンサーの向きは 90 度です（。カメラプレビューの向きを調整する際、センサーイメージバッファは、センサーの回転量だけ時計回りに回転しています（前面カメラのように反時計回りではなく）してから、画像をバッファがデバイスの回転量だけ反時計回りに回転します。

図 4 のカメラセンサーからの画像バッファは次のとおりです。

センサーを調整するには、バッファを時計回りに 90 度回転する必要があります向き:

次に、デバイスを考慮して、バッファを反時計回りに 270 度回転させます。ローテーション:

アスペクト比

デバイスの画面の向きが変わるとディスプレイのアスペクト比が変化するだけでなく、マルチウィンドウでウィンドウのサイズが変更されたときに、折りたたみ式デバイスでの折りたたみと展開セカンダリディスプレイでアプリを開いたときに通知を受け取れます。

カメラセンサーのイメージバッファの向きとスケーリングは、ビューファインダー UI 要素の向きとアスペクト比画面の向きを動的に変える（デバイスの変更の有無にかかわらず）方向です。

新しいフォームファクタ、またはマルチウィンドウまたはマルチディスプレイ環境で、アプリは、カメラプレビューの向きがデバイスと同じであると想定する（縦向きまたは横向き）で、プレビューの向きが正しくない、拡大縮小される場合があります間違っているかもしれません。

開いた状態の折りたたみ式デバイスで、ポートレートカメラプレビューをオンにしている
移動します — **図 5.** 折りたたみ式デバイスの縦向きから横向きへの遷移カメラセンサーは縦向きのままです。

図 5 では、デバイスはデバイスを 90° 回転させたと誤って想定されていました。度（反時計回り）そのため、アプリはプレビューを同じ量だけ回転しました。

広げた折りたたみ式デバイスで、カメラプレビューがまっすぐに立てられているが押しつぶされている
スケーリングが不正確になります — **図 6.** 折りたたみ式デバイスの縦向きから横向きへの遷移カメラセンサーは縦向きのままです。

図 6 では、アプリは画像バッファのアスペクト比をカメラプレビュー UI の新しいサイズに合わせて適切に拡大縮小できるようにする要素です。

向きが固定されているカメラアプリでは、折りたたみ式デバイスで問題が発生することが一般的です。ノートパソコンなど、その他の大画面デバイス:

ノートパソコンのカメラプレビューは縦向きになっているが、アプリの UI が横向きになっている。 — **図 7.** ノートパソコン上の向きが固定された縦向きのアプリ。

図 7 では、カメラアプリの UI が横向きになっています。これは、アプリの向きによって縦向きのみに制限されます。ビューファインダー画像の向きが正しいカメラセンサーに対して相対的に調整できます。

ポートレートモードをインセット

マルチウィンドウモードをサポートしていないカメラアプリ（resizeableActivity="false"）画面の向きを（screenOrientation="portrait"）または screenOrientation="landscape"）大画面のデバイスで縦向きモードをインセットにして配置することで、カメラプレビュー。

縦向きの縦向きモードのレターボックス（インセット）の縦向き専用アプリのインセット画面のアスペクト比が横向きであっても横向き表示にします横向き専用のアプリは、横向きになるとレターボックス表示されますが、ディスプレイのアスペクト比が縦向きです。カメラの画像が回転して配置されますアプリの UI が表示され、カメラプレビューのアスペクト比に合わせて切り抜かれている拡大縮小されます。

ポートレートモードのインセットは、カメラ画像のアスペクト比が一定になったときにトリガーされますアプリのプライマリアクティビティのアスペクト比が一致しません。

適切な縦向きのノートパソコンで、カメラプレビューとアプリの UI。
ワイドプレビュー画像は、縦向きに合わせて拡大縮小およびトリミングされます
方向です。 — **図 8.** インセット縦向きモードの固定縦向き縦向きアプリノートパソコン。

図 8 では、縦向き専用のカメラアプリが回転して UI が表示されています。ノートパソコンのディスプレイに立てて置けます。差異により、アプリがレターボックス表示されます。縦向きアプリと横向きディスプレイのアスペクト比ですカメラプレビュー画像は、アプリの UI の回転（ポートレートモードをインセット）を使用しており、画像は縦向き、画角が狭くなります。

回転、切り抜き、サイズ変更

ディスプレイの縦向き専用のカメラアプリでインセットの縦向きモードが呼び出される 400x250 にします

アプリが縦向きでレターボックス表示されます。

カメラの画像を 90 度回転して、カメラの向きを調整します。 app:

画像はカメラプレビューのアスペクト比に合わせて切り抜かれた後、次のサイズに拡大されます。プレビュー全体に表示されます（画角が小さくなります）。

折りたたみ式デバイスでは、カメラセンサーの向きを縦向きにできます。ディスプレイのアスペクト比は横向きです。

広げた状態の広いディスプレイで、カメラプレビューとアプリの UI が横向きになっている。 — **図 10.** デバイスを開いた状態で、縦向き専用カメラアプリが表示されているカメラセンサーとディスプレイのアスペクト比

センサーの向きに合わせてカメラプレビューが回転するため、ビューファインダーでは画像の向きは適切ですが、縦向き専用アプリでは使用できます。

縦向きモードのインセットでは、アプリを縦向きにレターボックス表示するだけで済みますアプリとカメラプレビューの向きを正しく設定します。

縦向きのレターボックス表示のアプリ（カメラプレビューあり）
折りたたみ式デバイスで縦向きに

API

Android 12（API レベル 31）以降では、インセットの縦向きの明示的な制御も可能新しい ReplicaSet の SCALER_ROTATE_AND_CROP CaptureRequest のプロパティクラスです。

デフォルト値は SCALER_ROTATE_AND_CROP_AUTO これにより、システムはインセット縦向きモードを呼び出すことができます。 SCALER_ROTATE_AND_CROP_90 上記のインセット縦表示の動作です。

すべてのデバイスがすべての SCALER_ROTATE_AND_CROP 値をサポートしているわけではありません。リストを取得するには値、参照先 CameraCharacteristics#SCALER_AVAILABLE_ROTATE_AND_CROP_MODES。

CameraX

Jetpack CameraX ライブラリセンサーの向きに合わせてカメラのビューファインダーを作成しデバイスの回転は簡単です。

PreviewView レイアウト要素カメラプレビューの作成、センサーの向きの自動調整、デバイスの回転、スケーリングなどがありますPreviewView は、動画のアスペクト比を維持します。適用することで、Google の FILL_CENTER スケールタイプ: 画像を中央に配置するが、サイズに合わせて画像を切り抜く（PreviewView の）。カメラ画像をレターボックス表示するには、スケールタイプを FIT_CENTER。

PreviewView でカメラプレビューを作成する基本については、以下をご覧ください。プレビューを実装する。

完全な実装例については、 CameraXBasic リポジトリをご覧ください。

カメラビューファインダー

プレビューのユースケースと同様に、 CameraViewfinder ライブラリには、カメラプレビューの作成を簡素化するツールセットが用意されています。 CameraX Core に依存しないため、お使いの Google Cloud 環境にシームレスに統合できます。既存の Camera2 コードベースを使用します。

代わりに Surface 直接作成するには、 CameraViewfinder Camera2 のカメラフィードを表示します。

CameraViewfinder は内部で TextureView または SurfaceView を使用していますカメラフィードを表示し、それに必要な変換を適用してビューファインダーが正しく表示される。これには、アスペクト比、スケール、回転の修正が含まれます。

CameraViewfinder オブジェクトからサーフェスをリクエストするには、次のようにします。 ViewfinderSurfaceRequest を作成します。

このリクエストには、サーフェス解像度とカメラデバイスの要件が含まれています。 CameraCharacteristics の情報。

requestSurfaceAsync() を呼び出していますサーフェスプロバイダ（TextureView または SurfaceView で、ListenableFuture は Surface です。

markSurfaceSafeToRelease() を呼び出していますサーフェスが不要であることを、サーフェスプロバイダに通知します。リソースを解放できます

Kotlin


fun startCamera(){
    val previewResolution = Size(width, height)
    val viewfinderSurfaceRequest =
        ViewfinderSurfaceRequest(previewResolution, characteristics)
    val surfaceListenableFuture =
        cameraViewfinder.requestSurfaceAsync(viewfinderSurfaceRequest)

    Futures.addCallback(surfaceListenableFuture, object : FutureCallback<Surface> {
        override fun onSuccess(surface: Surface) {
            /* create a CaptureSession using this surface as usual */
        }
        override fun onFailure(t: Throwable) { /* something went wrong */}
    }, ContextCompat.getMainExecutor(context))
}

Java


    void startCamera(){
        Size previewResolution = new Size(width, height);
        ViewfinderSurfaceRequest viewfinderSurfaceRequest =
                new ViewfinderSurfaceRequest(previewResolution, characteristics);
        ListenableFuture<Surface> surfaceListenableFuture =
                cameraViewfinder.requestSurfaceAsync(viewfinderSurfaceRequest);

        Futures.addCallback(surfaceListenableFuture, new FutureCallback<Surface>() {
            @Override
            public void onSuccess(Surface result) {
                /* create a CaptureSession using this surface as usual */
            }
            @Override public void onFailure(Throwable t) { /* something went wrong */}
        },  ContextCompat.getMainExecutor(context));
    }

SurfaceView

SurfaceView: プレビューが表示されない場合に、簡単にカメラプレビューを作成する方法処理が必要で、アニメーション化されません。

SurfaceView は、画像に合わせてカメラセンサーのイメージバッファを自動的に回転させます。センサーの向きとデバイスの両方を考慮したディスプレイの向き作成できます。ただし、画像バッファは SurfaceView に合わせてスケーリングされます。アスペクト比は考慮されません。

イメージバッファのアスペクト比とアスペクト比を一致させる必要があります。 SurfaceView の比率。これはコンテンツをスケーリングすることで実現できます。コンポーネントの SurfaceView onMeasure() メソッド:

（computeRelativeRotation() ソースコードは相対回転については後述します）。

Kotlin

override fun onMeasure(widthMeasureSpec: Int, heightMeasureSpec: Int) {
    val width = MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec)
    val height = MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec)

    val relativeRotation = computeRelativeRotation(characteristics, surfaceRotationDegrees)

    if (previewWidth > 0f && previewHeight > 0f) {
        /* Scale factor required to scale the preview to its original size on the x-axis. */
        val scaleX =
            if (relativeRotation % 180 == 0) {
                width.toFloat() / previewWidth
            } else {
                width.toFloat() / previewHeight
            }
        /* Scale factor required to scale the preview to its original size on the y-axis. */
        val scaleY =
            if (relativeRotation % 180 == 0) {
                height.toFloat() / previewHeight
            } else {
                height.toFloat() / previewWidth
            }

        /* Scale factor required to fit the preview to the SurfaceView size. */
        val finalScale = min(scaleX, scaleY)

        setScaleX(1 / scaleX * finalScale)
        setScaleY(1 / scaleY * finalScale)
    }
    setMeasuredDimension(width, height)
}

Java

@Override
void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
    int width = MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec);
    int height = MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec);

    int relativeRotation = computeRelativeRotation(characteristics, surfaceRotationDegrees);

    if (previewWidth > 0f && previewHeight > 0f) {

        /* Scale factor required to scale the preview to its original size on the x-axis. */
        float scaleX = (relativeRotation % 180 == 0)
                       ? (float) width / previewWidth
                       : (float) width / previewHeight;

        /* Scale factor required to scale the preview to its original size on the y-axis. */
        float scaleY = (relativeRotation % 180 == 0)
                       ? (float) height / previewHeight
                       : (float) height / previewWidth;

        /* Scale factor required to fit the preview to the SurfaceView size. */
        float finalScale = Math.min(scaleX, scaleY);

        setScaleX(1 / scaleX * finalScale);
        setScaleY(1 / scaleY * finalScale);
    }
    setMeasuredDimension(width, height);
}

SurfaceView をカメラプレビューとして実装する方法について詳しくは、以下をご覧ください。カメラの向き。

TextureView

TextureView のパフォーマンスが以下を下回っています: SurfaceView、作業量が多いが、TextureView で最大限のカメラプレビューのコントロール。

TextureView は、センサーの向きに基づいてセンサーイメージバッファを回転しますが、デバイスの回転やプレビューのスケーリングを処理しません。

スケーリングと回転は、行列変換。Google Chat で TextureView の適切なスケーリングと回転については、以下をご覧ください。カメラアプリでサイズ変更可能なサーフェスをサポートする

相対回転

カメラセンサーの相対回転は、カメラセンサーの出力をデバイスの向きに合わせます。

相対回転は SurfaceView や TextureView などのコンポーネントで使用されますプレビュー画像の x と y のスケーリングファクタを決定します。また、kubectl の「get」コマンドやセンサーイメージバッファの回転を指定します。

「 CameraCharacteristics および Surface クラスを使用すると、カメラセンサーの相対回転:

Kotlin

/**
 * Computes rotation required to transform the camera sensor output orientation to the
 * device's current orientation in degrees.
 *
 * @param characteristics The CameraCharacteristics to query for the sensor orientation.
 * @param surfaceRotationDegrees The current device orientation as a Surface constant.
 * @return Relative rotation of the camera sensor output.
 */
public fun computeRelativeRotation(
    characteristics: CameraCharacteristics,
    surfaceRotationDegrees: Int
): Int {
    val sensorOrientationDegrees =
        characteristics.get(CameraCharacteristics.SENSOR_ORIENTATION)!!

    // Reverse device orientation for back-facing cameras.
    val sign = if (characteristics.get(CameraCharacteristics.LENS_FACING) ==
        CameraCharacteristics.LENS_FACING_FRONT
    ) 1 else -1

    // Calculate desired orientation relative to camera orientation to make
    // the image upright relative to the device orientation.
    return (sensorOrientationDegrees - surfaceRotationDegrees * sign + 360) % 360
}

Java

/**
 * Computes rotation required to transform the camera sensor output orientation to the
 * device's current orientation in degrees.
 *
 * @param characteristics The CameraCharacteristics to query for the sensor orientation.
 * @param surfaceRotationDegrees The current device orientation as a Surface constant.
 * @return Relative rotation of the camera sensor output.
 */
public int computeRelativeRotation(
    CameraCharacteristics characteristics,
    int surfaceRotationDegrees
){
    Integer sensorOrientationDegrees =
        characteristics.get(CameraCharacteristics.SENSOR_ORIENTATION);

    // Reverse device orientation for back-facing cameras.
    int sign = characteristics.get(CameraCharacteristics.LENS_FACING) ==
        CameraCharacteristics.LENS_FACING_FRONT ? 1 : -1;

    // Calculate desired orientation relative to camera orientation to make
    // the image upright relative to the device orientation.
    return (sensorOrientationDegrees - surfaceRotationDegrees * sign + 360) % 360;
}

ウィンドウ指標

画面サイズからカメラの寸法を判断することはできませんビューファインダー画面の一部で実行されている可能性があります。モバイルデバイスではマルチウィンドウモード、ChromeOS ではフリーフリーモードで表示できます。

WindowManager#getCurrentWindowMetrics() （API レベル 30 で追加）は、画面のサイズに合わせて調整できます。Jetpack WindowManager ライブラリのメソッド WindowMetricsCalculator#computeCurrentWindowMetrics() および WindowInfoTracker#currentWindowMetrics() API レベル 14 との下位互換性により、同様のサポートが提供されます。

180 度回転

デバイスを 180 度回転させる（たとえば、自然な向きから（自然な向きが逆向き）になっていても、 onConfigurationChanged() 呼び出すことができます。その結果、カメラプレビューが上下逆になることがあります。

180 度の回転を検出するには、 DisplayListener 呼び出してデバイスの回転を確認します。 Display#getRotation() の onDisplayChanged() 呼び出すことができます。

限定リソース

Android 10 より前で、マルチウィンドウで一番上に表示されているアクティビティのみ環境が RESUMED 状態だった。これはユーザーの混乱を招きましたシステムはどの活動が再開されたかを示すものがありませんでした。

Android 10（API レベル 29）では、すべての表示アクティビティがある複数のアプリの再開が導入されました。 RESUMED 状態である。表示中のアクティビティは引き続き PAUSED に入ることができますたとえば、透明なアクティビティがそのアクティビティの上に配置されている場合や、アクティビティがフォーカス可能でない場合（ピクチャーインピクチャーモードの場合など）は、ピクチャーインピクチャーのサポート）。

カメラ、マイク、または専用または API レベル 29 以降のシングルトンリソースは、複数のアプリの再開をサポートする必要があります。対象たとえば、再開中の 3 つのアクティビティがカメラを使用したい場合、この専用リソースにアクセスできます各アクティビティでは、 onDisconnected() より優先度の高いカメラへのプリエンプティブアクセスを常に認識できます。

詳細については、次をご覧ください: 複数のアプリの再開。

参考情報

Camera2 のサンプルについては、Camera2Basic アプリをご覧ください。ご覧ください。
CameraX プレビューのユースケースについては、CameraX をご覧ください。プレビューを実装する。
CameraX カメラプレビューの実装例については、以下をご覧ください。 CameraXBasic リポジトリをご覧ください。
ChromeOS でのカメラプレビューについて詳しくは、以下をご覧ください。カメラの向き。
折りたたみ式デバイス向けの開発について詳しくは、以下をご覧ください。詳しくは、折りたたみ式デバイスについての記事をご覧ください。

カメラ プレビュー

カメラの向き

デバイスの回転

向きの計算

前面カメラ

背面カメラ

アスペクト比

ポートレート モードをインセット

回転、切り抜き、サイズ変更

API

CameraX

カメラビューファインダー

Kotlin

Java

SurfaceView

Kotlin

Java

TextureView

相対回転

Kotlin

Java

ウィンドウ指標

180 度回転

限定リソース

参考情報

カメラプレビュー

ポートレートモードをインセット