dpi ppi dip

通過程序去了解硬件情況是一件十分有意思的事情。很早我就研究在WM6.5上獲得屏幕物理尺寸，但一直沒有成功。後來又想要在Android上有所突破，不過在今天之前得到的尺寸都不準確。雖然很多人認爲沒必要這麼較真，因爲貌似很多情況下用不到。不過我就當這是一件很有挑戰性的事，一定要做到。對，就是這麼任性。

源碼中android.view包下的Display類提供了很多方法供程序員獲得顯示相關的信息，通過此類讓我們開啓瞭解設備屏幕之旅吧。

一、分辨率

需要注意的原來經常使用的getHeight()與getWidth()已經不推薦使用了，建議使用getSize()來替代。
此方法原型如下：

public void getSize(Point outSize) {
    synchronized (this) {
        updateDisplayInfoLocked();
        mDisplayInfo.getAppMetrics(mTempMetrics, mDisplayAdjustments);
        outSize.x = mTempMetrics.widthPixels;
        outSize.y = mTempMetrics.heightPixels;
    }
}

參數是一個返回參數，用以返回分辨率的Point，這個Point也比較簡單，我們只需要關注x和y這兩個成員就可以了。
用法如下：

private void getDisplayInfomation() {
    Point point = new Point();
    getWindowManager().getDefaultDisplay().getSize(point);
    Log.d(TAG,"the screen size is "+point.toString());
}

結果如下：

D/MainActivity﹕ the screen size is Point(800, 1280)

此外Display又提供了一個getRealSize方法，原型如下：

public void getRealSize(Point outSize) {
    synchronized (this) {
        updateDisplayInfoLocked();
        outSize.x = mDisplayInfo.logicalWidth;
        outSize.y = mDisplayInfo.logicalHeight;
    }
}

從兩個方法的實現上看是有區別的，但是在通常情況下二者的返回值相同。那麼差異究竟在哪裏，下面做一些實驗來驗證一下。
首先，我將Acitvity設置不同的theme，比如：

android:theme="@android:style/Theme.Black.NoTitleBar.Fullscreen"
android:theme="@android:style/Theme.NoTitleBar.Fullscreen"

結果還是相同的。

接下來將我的Activity父類變成ActionBarActivity,如下：
public class MainActivity extends ActionBarActivity
期望ActionBar會佔用一些屏幕，並在程序中動態設置Listview的Item中的圖片大小。在機緣巧合之下，
結果驗證了在這種情況下，getSize返回的結果變了。
代碼如下：

private void getDisplayInfomation() {
    Point point = new Point();
    getWindowManager().getDefaultDisplay().getSize(point);
    Log.d(TAG,"the screen size is "+point.toString());
    getWindowManager().getDefaultDisplay().getRealSize(point);
    Log.d(TAG,"the screen real size is "+point.toString());
}

Log如下：

D/MainActivity﹕ the screen size is Point(800, 1202)
D/MainActivity﹕ the screen real size is Point(800, 1280)

如果你不能夠輕易復現也不用急，保險起見，爲了得到相對正確的信息還是使用getRealSize()吧。

二、屏幕尺寸

設備的物理屏幕尺寸。與幾年前不同，目前的手機屏幕已經大到一隻手握不下了。標配早已經到了5寸屏時代。
所謂屏幕尺寸指的是屏幕對角線的長度，單位是英寸。
然而不同的屏幕尺寸是可以採用相同的分辨率的，而它們之間的區別在與密度（density）不同。
下面先介紹一下密度的概念，DPI、PPI，最後講解一下如何根據獲得的Display信息去求出屏幕尺寸。這是一個困擾我很久的問題了。

三、屏幕密度

屏幕密度與DPI這個概念緊密相連，DPI全拼是dots-per-inch,即每英寸的點數。也就是說，密度越大，每英寸內容納的點數就越多。
android.util包下有個DisplayMetrics類可以獲得密度相關的信息。
最重要的是densityDpi這個成員，它有如下幾個常用值：

DENSITY_LOW = 120
DENSITY_MEDIUM = 160  //默認值
DENSITY_TV = 213      //TV專用
DENSITY_HIGH = 240
DENSITY_XHIGH = 320
DENSITY_400 = 400
DENSITY_XXHIGH = 480
DENSITY_XXXHIGH = 640

舉例如下：

private void getDensity() {
    DisplayMetrics displayMetrics = getResources().getDisplayMetrics();
    Log.d(TAG,"Density is "+displayMetrics.density+" densityDpi is "+displayMetrics.densityDpi+" height: "+displayMetrics.heightPixels+
        " width: "+displayMetrics.widthPixels);
}

Log如下：

the screen size is Point(1600, 2438)
the screen real size is Point(1600, 2560)
Density is 2.0 densityDpi is 320 height: 2438 width: 1600

有了這些信息，我們是不是就可以計算屏幕尺寸了呢？
首先求得對角線長，單位爲像素。
然後用其除以密度（densityDpi）就得出對角線的長度了。
代碼如下：

private void getScreenSizeOfDevice() {
    DisplayMetrics dm = getResources().getDisplayMetrics();
    int width=dm.widthPixels;
    int height=dm.heightPixels;
    double x = Math.pow(width,2);
    double y = Math.pow(height,2);
    double diagonal = Math.sqrt(x+y);

    int dens=dm.densityDpi;
    double screenInches = diagonal/(double)dens;
    Log.d(TAG,"The screenInches "+screenInches);
}

Log如下：

01-13 16:35:03.026  16601-16601/com.linc.listviewanimation D/MainActivity﹕ the screen size is Point(1600, 2438)
01-13 16:35:03.026  16601-16601/com.linc.listviewanimation D/MainActivity﹕ the screen real size is Point(1600, 2560)
01-13 16:35:03.026  16601-16601/com.linc.listviewanimation D/MainActivity﹕ Density is 2.0 densityDpi is 320 height: 2438 width: 1600 xdpi 338.666 ydpi 338.666
01-13 16:35:03.026  16601-16601/com.linc.listviewanimation D/MainActivity﹕ The screenInches 9.112922229586951

如Log所見，使用heightPixels得出的值是2483而不是正確的2560.從而使結果9.11反倒跟真實屏幕尺寸很接近。下面用正確的height再算一遍。

01-13 16:39:05.476  17249-17249/com.linc.listviewanimation D/MainActivity﹕ the screen size is Point(1600, 2560)
01-13 16:39:05.476  17249-17249/com.linc.listviewanimation D/MainActivity﹕ the screen real size is Point(1600, 2560)
01-13 16:39:05.476  17249-17249/com.linc.listviewanimation D/MainActivity﹕ Density is 2.0 densityDpi is 320 height: 2560 width: 1600 xdpi 338.666 ydpi 338.666
01-13 16:39:05.476  17249-17249/com.linc.listviewanimation D/MainActivity﹕ The screenInches 9.433981132056605

結果是9.43英寸，而真實值是8.91.如果再換一個設備，那麼值差的更多。說明上面的計算是錯誤的。
那麼錯在哪裏呢？densityDpi是每英寸的點數（dots-per-inch）是打印機常用單位（因而也被稱爲打印分辨率），而不是每英寸的像素數。下面引出PPI這個概念。

四、PPI

Pixels per inch，這纔是我要的每英寸的像素數（也被稱爲圖像的採樣率）。有了這個值，那麼根據上面的公式就可以求導出屏幕的物理尺寸了。
還好DisplayMetrics有兩個成員是xdpi和ydpi，對其描述是：

//The exact physical pixels per inch of the screen in the X/Y dimension.

屏幕X/Y軸上真正的物理PPI。
Yes！Got it！
爲了保證獲得正確的分辨率，我還是使用getRealSize去獲得屏幕寬和高像素。所以，經過修改，代碼如下：

private void getScreenSizeOfDevice2() {
    Point point = new Point();
    getWindowManager().getDefaultDisplay().getRealSize(point);
    DisplayMetrics dm = getResources().getDisplayMetrics();
    double x = Math.pow(point.x/ dm.xdpi, 2);
    double y = Math.pow(point.y / dm.ydpi, 2);
    double screenInches = Math.sqrt(x + y);
    Log.d(TAG, "Screen inches : " + screenInches);
}

Log is as follows:

01-13 16:58:50.142  17249-17249/com.linc.listviewanimation D/MainActivity﹕ Screen inches : 8.914015757534717

五、DIP

注意不要與上面的DPI混淆，這個DIP是Density Independent Pixel，直譯爲密度無關的像素。
我們在佈局文件中使用的dp/dip就是它。官方推薦使用dp是因爲它會根據你設備的密度算出對應的像素。
公式爲：pixel = dip*density

需要注意的是，我們在Java代碼中對控件設置寬高是不可以設置單位的，而其自帶的單位是像素。所以如果動態修改控件大小時，
我們的任務就來了，那就是將像素轉換爲dp。
實例代碼如下：

//pixel = dip*density;
private int convertDpToPixel(int dp) {
    DisplayMetrics displayMetrics = mContext.getResources().getDisplayMetrics();
    return (int)(dp*displayMetrics.density);
}

private int convertPixelToDp(int pixel) {
    DisplayMetrics displayMetrics = mContext.getResources().getDisplayMetrics();
    return (int)(pixel/displayMetrics.density);
}

參考：

http://stackoverflow.com/questions/19155559/how-to-get-android-device-screen-size

dpi和ppi區別

dpi爲dots per inch的縮寫，中譯爲每英吋點數，指影像擷取工具或顯示工具每單位長度(英吋)所能擷取或顯示數據的能力。因此點數越多，輸出的圖案越細緻，印刷輸出則須300dpi或更高。

ppi則是pixel per inch的縮寫，主要是論及光學分辨率，因爲感光組件上纔有像素(pixel)。

測試：小米3輸出數據

public class MainActivity extends Activity {


@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_main);
DisplayMetrics metrics = getResources().getDisplayMetrics();
double testdpi = Math.hypot(1080, 1920)/5;
Log.i("DisplayMetrics", "metrics.density  " + metrics.density
+ "  metrics.densityDpi  " + metrics.densityDpi+"  testdpi  "+testdpi);
}


}

01-19 12:08:40.897: I/DisplayMetrics(2969): metrics.density  3.0  metrics.densityDpi  480
01-19 12:11:37.967: I/DisplayMetrics(3319): metrics.density  3.0  metrics.densityDpi  480  testdpi  440.58143401645964
01-19 12:14:06.807: I/DisplayMetrics(3659): metrics.density  3.0  metrics.densityDpi  480  testdpi  4.917646181702473