Android毛玻璃效果的實現(本文系轉載一種快速毛玻璃虛化效果實現)

看到這篇文章感覺不錯轉載一下,且自己做了一個小demo:鏈接

個人博客

在iOS設備上我們隨處可見毛玻璃效果,而且最近越來越多的場合應用到了這種美觀的虛化效果,包括本人的一個開源項目BlureImageView也是受此啓發。所以,恰到好處的虛化效果能很好的改善用戶體驗,而且也能讓你的app顯得更加優雅。

不過,我們目前在android上很少見到毛玻璃效果,我認爲很重要的原因是性能問題,虛化一張圖片所需要的時間會因設備而異,如果爲了虛化使得用戶需要刻意等待,那麼就是弊大於利。另外,Google官方提供的renderScript一般只是做一些小幅度的虛化,很難達到毛玻璃這類深度虛化效果。

所以本文的角度是能夠在android設備上快速實現毛玻璃效果。

blur1
blur2

StackBlur

首先,爲了實現毛玻璃效果,本文采用的是StackBlur模糊算法,這種算法應用非常廣泛,能得到非常良好的毛玻璃效果。在這裏,我們使用的是它的Java實現代碼FastBlur.java

public static Bitmap doBlur(Bitmap sentBitmap, int radius, boolean canReuseInBitmap)

可以看出,使用方法非常簡單,傳入待虛化的bitmap、虛化程序(一般爲8)、和是否重用flag。

然後,如果要對上面這張圖片進行虛化,我們可以通過把它轉化成bitmap傳入虛化,看起來很簡單就解決了,但事實並非如此。

OOM

如果直接把一張大圖傳入,很容易就會發生OOM內存溢出

03-11 21:02:02.014 16727-16742/com.wingjay.jayandroid I/art: Clamp target GC heap from 109MB to 96MB
03-11 21:02:02.026 16727-16727/com.wingjay.jayandroid I/art: Clamp target GC heap from 109MB to 96MB
03-11 21:02:02.030 16727-16727/com.wingjay.jayandroid I/art: Clamp target GC heap from 109MB to 96MB
03-11 21:02:02.031 16727-16727/com.wingjay.jayandroid I/art: Forcing collection of SoftReferences for 30MB allocation
03-11 21:02:02.035 16727-16727/com.wingjay.jayandroid I/art: Clamp target GC heap from 109MB to 96MB
03-11 21:02:02.036 16727-16727/com.wingjay.jayandroid E/art: Throwing OutOfMemoryError "Failed to allocate a 32175012 byte allocation with 2648672 free bytes and 2MB until OOM"
03-11 21:02:02.036 16727-16727/com.wingjay.jayandroid D/AndroidRuntime: Shutting down VM

這是我直接對原圖進行虛化得到的log信息。可以看出當虛化開始時,虛擬機開始不斷進行內存回收,包括把所有軟引用的內存回收。然而,仍然導致了內存溢出。

那就意味着我只能虛化小圖,這樣才能防止內存溢出。但是我並不想換其他圖,那麼,我們就應該把這張圖縮放

ReScale

public static Bitmap createScaledBitmap(Bitmap src, int dstWidth, int dstHeight, boolean filter) {}

我們可以利用這個function來進行bitmap的縮放。其中前三個參數很明顯,其中寬高我們可以選擇爲原圖尺寸的1/10;第四個filter是指縮放的效果,filter爲true則會得到一個邊緣平滑的bitmap,反之,則會得到邊緣鋸齒、pixelrelated的bitmap。這裏我們要對縮放的圖片進行虛化,所以無所謂邊緣效果,filter=false

所以,我們要使用

int scaleRatio = 10;
int blurRadius = 8;
Bitmap scaledBitmap = Bitmap.createScaledBitmap(originBitmap,
    originBitmap.getWidth() / scaleRatio,
    originBitmap.getHeight() / scaleRatio,
    false);
Bitmap blurBitmap = FastBlur.doBlur(scaledBitmap, blurRadius, true);
imageView.setScaleType(ImageView.ScaleType.CENTER_CROP);
imageView.setImageBitmap(blurBitmap);

可以得到如下效果:
scaleRatio_10

從圖中可以看出,首先可以確定思路是對的;然後,可以看出毛玻璃效果還不是特別的明顯。爲了得到如iOS那樣的虛化效果,我們有兩種方法:

  • 增大scaleRatio縮放比,使用一樣更小的bitmap去虛化可以得到更好的模糊效果,而且有利於佔用內存的減小;
  • 增大blurRadius,可以得到更高程度的虛化,不過會導致CPU更加intensive

這裏本人通過增大縮放比來實驗。

  • scaleRatio = 20
    scaleRatio_20
  • scaleRatio = 35
    scaleRatio_35
  • scaleRatio = 50
    scaleRatio_50
  • scaleRatio = 100
    scaleRatio_100

通過上面對比圖我們可以找出最適合自己的虛化效果。

Performance analysis

那麼,要實現這樣的效果,是否具有損害用戶體驗的風險呢?下面,我們從消耗時間佔據內存的角度來進行分析。

Time Consuming

爲了分析虛化一張圖片所消耗的時間,本文通過同時虛化100來獲取平均消耗時間。以期對虛化耗時和不同縮放比對耗時的影響得到一定的認識。

long start = System.currentTimeMillis();
Bitmap scaledBitmap, blurBitmap;
int scaleRatio = 10;
int loopCount = 100
for (int i=0; i<loopCount; i++) {
  scaledBitmap = Bitmap.createScaledBitmap(originBitmap,
      originBitmap.getWidth() / scaleRatio,
      originBitmap.getHeight() / scaleRatio,
      false);
  blurBitmap = FastBlur.doBlur(scaledBitmap, 8, true);
}
Log.i("blurtime", String.valueOf(System.currentTimeMillis() - start));
  • scaleRatio = 10: 耗時887ms,平均耗時8.87ms;
  • scaleRatio = 20: 耗時224ms,平均耗時2.24ms;
  • scaleRatio = 35: 耗時99ms,平均耗時0.99ms;
  • scaleRatio = 50: 耗時55ms,平均耗時0.55ms;
  • scaleRatio = 100: 耗時29ms,平均耗時0.29ms;

爲了方便讀者瞭解效果,我通過多組數據擬合了下面的曲線:

從該模擬圖可以看出時間隨着縮放比的增大而不斷減小,當縮放比達到30以上時所消耗的時間不到1ms,因此,我認爲應該是完全不會產生時延破壞用戶體驗的。

Memory Consuming

既然時間沒問題,那麼,主要問題:內存佔用就來了,所以我們需要考察生成一張虛化圖片所佔用的內存。

爲了測試對一張圖片進行虛化所佔用內存的變化,我們改變虛化次數,即修改上面的loopCount並觀察對內存的變化。其中scaleRatio = 10,以獲得相對較大的內存消耗。

  • loopCount = 1
  • loopCount = 10
  • loopCount = 20
  • loopCount = 50
  • loopCount = 100
  • loopCount = 300

從上面的內存消耗圖,可以看出虛化的確會佔用一定內存,如果大量的虛化同時發生,則會由於UI線程突然加載很多bitmap而導致內存抖動。

Conclusion

希望大家如果有其他測試方法或者意見多多留言,從而繼續改進性能。

附上本文所採用的測試圖


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