使用广色域内容增强图形效果

Android 8.0（API 级别 26）引入了颜色管理支持，以进一步 颜色空间 用于在具有兼容显示屏的设备上渲染图形的标准 RGB (sRGB)。借助这种支持，您的应用可以通过 Java 或原生代码，使用从 PNG、JPEG 和 WebP 文件加载的嵌入式广色域配置文件呈现位图。使用 OpenGL 或 Vulkan 的应用可以直接输出广色域内容（使用 Display P3 和 scRGB）。此功能 有助于创建涉及高保真颜色再现的应用，例如图片和视频 编辑应用程序。

了解广色域模式

广色域配置文件是指能够表示比 sRGB 更广的颜色范围的 ICC 配置文件，例如 Adobe RGB、Pro Photo RGB 和 DCI-P3。支持广色域配置文件的屏幕 可以显示具有更深主要颜色（红色、绿色和蓝色）以及更丰富的次要颜色的图片 颜色（例如洋红色、青色和黄色）。

在支持 Android 8.0（API 级别 26）或更高版本的 Android 设备上，您的应用可以 为 activity 启用广色域色彩模式，以便系统识别并 正确处理嵌入了广色域配置文件的位图图像。ColorSpace.Named 类枚举了 Android 支持的常用颜色空间的部分列表。

注意：启用广色域模式时，activity 的窗口将更多内存和 GPU 处理能力用于画面构成。启用广色域之前 模式，那么您应仔细考虑该活动是否真的能从中受益。例如， 全屏显示照片的 activity 非常适合使用广色域模式， 显示小缩略图的 activity 则不行。

启用广色域模式

使用 colorMode 属性请求显示 activity 在兼容设备上以广色域模式显示在广色域模式下，窗口可以渲染 显示更鲜艳的色彩。如果设备不支持广色域 色域呈现，此属性无效。如果您的应用需要确定某个特定显示屏是否支持广色域，请调用 isWideColorGamut() 方法。您的应用还可以调用 isScreenWideColorGamut()，该方法仅当显示屏支持广色域且设备支持广色域颜色呈现时才会返回 true。

显示屏可能支持广色域，但不支持颜色管理，在这种情况下，系统不会向应用授予广色域模式。当显示屏不支持颜色管理时，就像 8.0 以前的所有 Android 版本一样，系统会将应用绘制的颜色重新映射到显示屏的色域。

如需在 activity 中启用广色域，请设置 colorMode 属性设为 AndroidManifest.xml 文件中的 wideColorGamut。您需要对想要启用广色域模式的每个 activity 执行此操作。

android:colorMode="wideColorGamut"

您还可以通过调用 setColorMode(int) 方法并传入 COLOR_MODE_WIDE_COLOR_GAMUT，在您的 activity 中以编程方式设置颜色模式。

呈现广色域内容

图 1. Display P3（橙色）与 sRGB（白色）颜色空间的对比情况

如需呈现广色域内容，您的应用必须加载广色域位图，该位图的颜色配置文件包含比 sRGB 更广的颜色空间。常见的广色域配置文件包括 Adobe RGB、DCI-P3 和 Display P3。

您的应用可以通过调用 getColorSpace() 查询位图的颜色空间。为了确定系统是否识别出 将特定颜色空间设为广色域，您就可以调用 isWideGamut() 方法结合使用。

借助 Color 类，您可以使用四个组成部分表示颜色 打包成一个 64 位长值，而不是使用整数的最常见表示法 值。使用 long 值，您可以定义比整数值更精确的颜色。如果您需要将颜色创建或编码为 long 值，请使用 Color 类中的某个 pack() 方法。

您可以通过检查 getColorMode() 方法是否返回 COLOR_MODE_WIDE_COLOR_GAMUT 来验证您的应用是否正确请求了广色域模式（但此方法并不指示是否实际授予了广色域模式）。

在原生代码中使用广色域支持

本部分介绍当您的应用使用原生代码时，如何使用 OpenGL 和 Vulkan API 启用广色域模式。

OpenGL

要在 OpenGL 中使用广色域模式，您的应用必须包含 EGL 1.4 库， 以下扩展程序之一：

如需启用此功能，您必须先通过 eglChooseConfig（支持的三个选项之一） 颜色缓冲区格式。广色域的颜色缓冲区格式必须是以下一组 RGBA 值：

  • 8, 8, 8, 8
  • 10, 10, 10, 2
  • FP16, FP16, FP16, FP16

然后，在创建 呈现目标，如以下代码段所示：

std::vector<EGLint> attributes;
attributes.push_back(EGL_GL_COLORSPACE_KHR);
attributes.push_back(EGL_GL_COLORSPACE_DISPLAY_P3_EXT);
attributes.push_back(EGL_NONE);
engine->surface_ = eglCreateWindowSurface(
    engine->display_, config, engine->app->window, attributes.data());

Vulkan

Vulkan 对广色域的支持通过 VK_EXT_swapchain_colorspace 个扩展程序。

在 Vulkan 代码中启用广色域支持之前，请先检查 扩展程序可通过 vkEnumerateInstanceExtensionProperties。 如果该扩展程序可用，您必须在安装期间启用 vkCreateInstance，然后再创建 请使用该扩展定义的其他颜色空间。

在创建交换链之前，您需要选择所需的颜色空间，然后循环遍历 可用的实体设备表面，并为此选择有效的颜色格式 颜色空间。

在 Android 设备上，Vulkan 支持具有以下颜色空间和 VkSurfaceFormatKHR 颜色格式：

  • Vulkan 广色域颜色空间：
    • VK_COLOR_SPACE_EXTENDED_SRGB_LINEAR_EXT
    • VK_COLOR_SPACE_DISPLAY_P3_NONLINEAR_EXT
  • 支持广色域的 Vulkan 颜色格式：
    • VK_FORMAT_R16G16B16A16_SFLOAT
    • VK_FORMAT_A2R10G10B10_UNORM_PACK32
    • VK_FORMAT_R8G8B8A8_UNORM

以下代码段展示了如何检查设备是否支持 Display P3 颜色空间：

uint32_t formatCount = 0;
vkGetPhysicalDeviceSurfaceFormatsKHR(
       vkPhysicalDev,
       vkSurface,
       &formatCount,
       nullptr);
VkSurfaceFormatKHR *formats = new VkSurfaceFormatKHR[formatCount];
vkGetPhysicalDeviceSurfaceFormatsKHR(
       vkPhysicalDev,
       vkSurface,
       &formatCount,
       formats);

uint32_t displayP3Index = formatCount;
for (uint32_t idx = 0; idx < formatCount; idx++) {
 if (formats[idx].format == requiredSwapChainFmt &&
     formats[idx].colorSpace==VK_COLOR_SPACE_DISPLAY_P3_NONLINEAR_EXT)
 {
   displayP3Index = idx;
   break;
 }
}
if (displayP3Index == formatCount) {
    // Display P3 is not supported on the platform
    // choose other format
}

以下代码段展示了如何使用 VK_COLOR_SPACE_DISPLAY_P3_NONLINEAR_EXT:

uint32_t queueFamily = 0;
VkSwapchainCreateInfoKHR swapchainCreate {
   .sType = VK_STRUCTURE_TYPE_SWAPCHAIN_CREATE_INFO_KHR,
   .pNext = nullptr,
   .surface = AndroidVkSurface_,
   .minImageCount = surfaceCapabilities.minImageCount,
   .imageFormat = requiredSwapChainFmt,
   .imageColorSpace = VK_COLOR_SPACE_DISPLAY_P3_NONLINEAR_EXT,
   .imageExtent = surfaceCapabilities.currentExtent,
   .imageUsage = VK_IMAGE_USAGE_COLOR_ATTACHMENT_BIT,
   .preTransform = VK_SURFACE_TRANSFORM_IDENTITY_BIT_KHR,
   .imageArrayLayers = 1,
   .imageSharingMode = VK_SHARING_MODE_EXCLUSIVE,
   .queueFamilyIndexCount = 1,
   .pQueueFamilyIndices = &queueFamily,
   .presentMode = VK_PRESENT_MODE_FIFO_KHR,
   .oldSwapchain = VK_NULL_HANDLE,
   .clipped = VK_FALSE,
};
VkRresult status = vkCreateSwapchainKHR(
                       vkDevice,
                       &swapchainCreate,
                       nullptr,
                       &vkSwapchain);
if (status != VK_SUCCESS) {
    // Display P3 is not supported
    return false;
}