Android Camera2 API 錄影開發歷程 (三)

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重點整理

  • 打開相機，完成 full screen 預覽

第一步

最先開始，我們要先對整個螢幕設置全畫面顯示，並隱藏status bar 和 navgation(有的手機是用虛擬導航按鍵，那就直接隱藏)

navgation 用在實體的導航按鍵當然是不起作用的，不過多設這個flag對實體沒影響，主要是通吃所有手機全螢幕顯示

在 onResume 下多加這行：

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window.decorView.systemUiVisibility =
                View.SYSTEM_UI_FLAG_FULLSCREEN or
                View.SYSTEM_UI_FLAG_HIDE_NAVIGATION or
                View.SYSTEM_UI_FLAG_IMMERSIVE_STICKY or
                View.SYSTEM_UI_FLAG_LAYOUT_FULLSCREEN

接著我們要先做一件重要的事情，資源有開就有關，所以要在生命週期的部分去控制這個行為，記得之前已經有在 onResume 的地方打開了相機吧！ 這時侯要在 onPause 的時候關閉，無論有無授權都關閉！

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override fun onPause() {
    super.onPause()

    cameraCore.close()
}

close 都還沒有任何程式碼實作，之後再做就可以了

第二步

開始準備預覽畫面，首先要先在Activity中宣告出兩個變數，一個是 textureView 用 findViewById 存取，一個是 surfaceListener，textureView的各種狀態call back，使用匿名類別直接實作。

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private lateinit var textureView: TextureView

private val surfaceListener = object : TextureView.SurfaceTextureListener {
    override fun onSurfaceTextureSizeChanged(p0: SurfaceTexture?, p1: Int, p2: Int) {

    }

    override fun onSurfaceTextureUpdated(p0: SurfaceTexture?) {
    }

    override fun onSurfaceTextureDestroyed(p0: SurfaceTexture?): Boolean {
        return true
    }

    override fun onSurfaceTextureAvailable(surface: SurfaceTexture?, width: Int, height: Int) {
        preview()
    }

}

然後在onSurfaceTextureAvailable呼叫 preview() 的 private 方法，稍後會實作。

  • 在onCreate 加上：
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textureView = findViewById(R.id.surface)
  • onResume 原本直接openCamera的呼叫，改寫為：
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if (ContextCompat.checkSelfPermission(this, Manifest.permission.CAMERA) == PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {
    //有授權就打開
    preview()
}

之後統一打開相機接著打開預覽的步驟，都在prview直接動作。

  • preview()
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private fun preview() {
    if (textureView.isAvailable) {
        cameraCore.openCamera().flatMap {
            if (!it) {
                return@flatMap Observable.just(false)
            }

            textureView.surfaceTexture.setDefaultBufferSize(cameraCore.previewSize.width,cameraCore.previewSize.height)
            return@flatMap cameraCore.startPreview(arrayListOf(Surface(textureView.surfaceTexture)))
        }.subscribe {

            Log.d("preview", " Preview :$it")
        }
    } else {
        textureView.surfaceTextureListener = surfaceListener
    }

}
  • 另外要特別注意的是，如果這台手機支援的最大preview size之長或寬小於 screen 的時候，即時用 1080x1920 對 Texture BufferSize設定，比例跟720x1280一樣的情況之下，還是一樣會造成圖像拉伸問題，所以在挑選合適的大小的時候，盡量preview長寬小於Screen，並符合 Screen ratio

程式碼解說：
onSurfaceTextureAvailable , onResume 中都直接呼叫了 preview()，onSurfaceTextureAvailable 照字面上顯示就是 TextureView 可使用的時候，開啟camera preview的時候，也是必須要在 Texture 可用之後，才比較不會有問題。

而第一行 textureView.isAvailable 的判斷，簡單做兩件事情：

  1. 可用的時候，直接preview
  2. 不可用的時候，先用 listener 去監聽，得到 callback之後在 preivew

所以在onSurfaceTextureAvailable call back時，preview()呼叫後就會進入 textureView.isAvailable == true 的判斷，然後開啟相機並預覽。

這邊我直接使用了 flatMap，串連兩個 Observable ，在 flatMap 區塊中，如果接到 false 代表開啟失敗，那麼就直接回傳了 Observable.just(false)，後面也都不用持續在做。

operator of flatMap 在 Rx 的用意，是一種Observale的轉換方式，其轉換結果也要符合是 Observale 的 class，而 operator of map 在 Rx 的意思則是轉換資料，並不用轉換成整個 Observale。

這個方式用在一步串一步的流程中，滿好使用與理解的！

第三步

Activity

如果Activity的程式碼實作都沒問題之後，就切回 CameraCore 寫有關預覽的部分程式碼。這次我們直接把重點擺在startPreview。

這裏先說明，我獨立CameraCore出來的意義：

  • 封裝 Camera2 使用
  • 跟 Activity 程式碼分開
  • 跟 View 的邏輯分開

這樣做的好處很多，最大的益處就是邏輯切割和重複使用，比較不會因為需要改view而整個Activity大改程式碼與架構。

CameraCore

  • thread lock

請先在class 內宣告一個執行緒鎖，這裏運用了 Semaphore。

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private val lock = Semaphore(1)

Semaphore 建構子的 permits 填入1，代表一次執行一次就上鎖，其他 thread 等釋放。

  • startPreview(surface: List)

先把原本的回傳值改為 create ，就跟 openCamera 一樣：

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fun startPreview(surface: List<Surface>): Observable<Boolean> {
	return Observable.create {
	
	}
}

開始寫主要的核心程式碼的時候，要先稍微提一下 Semaphore 用在這 class 中的意義：

Semaphore的使用是 acquire + release，具體運作流程不多說。主要在CameraCore中的作用是上鎖 preview 和 close 兩方法之間不要互搶資源。

是一種保證一定會依照以下流程的運作的手法：

  1. preview -> close
  2. close -> preivew

當你在背景執行緒開啟預覽、關閉相機的時候尤其更為明顯；甚至如果更安全，連 openCamera 都可以加上去，保證流程順暢。

所以一開始在 create 區塊中第一行要寫的就是上鎖：

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return Observable.create {
	if (!lock.tryAcquire(2500, TimeUnit.MILLISECONDS)) {
	    it.onNext(false)
	    it.onComplete()
	    return@create
	}	
}

tryAcquire 跟 acquire 不一樣的地方在，tryAcquire 是有試著獲取的意味，我試著獲取一段時間之內，如果沒有拿到鑰匙就會回傳 false，這時候我們就要做相對應的處理。

第四步

接著最後的流程就是建立兩個主要物件：CaptureRequest、CameraCaptureSession，它們的建立方式要使用 CameraDevice 來建立，就用我們開啟相機時得到的相機實例來建立吧！

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return Observable.create {

    if (!lock.tryAcquire(2500, TimeUnit.MILLISECONDS)) {
        it.onNext(false)
        it.onComplete()
        return@create
    }

    if (cameraDevice == null || surface.isEmpty()) {
        it.onNext(false)
        it.onComplete()
        lock.release()
    } else {
        requestBuilder = cameraDevice?.createCaptureRequest(CameraDevice.TEMPLATE_PREVIEW)

        //必要步驟，target 至少一定一個
        requestBuilder?.addTarget(surface[0])

        cameraDevice?.createCaptureSession(surface, object : CameraCaptureSession.StateCallback() {
            override fun onConfigureFailed(session: CameraCaptureSession?) {
                lock.release()

                it.onNext(false)
                it.onComplete()
            }

            override fun onConfigured(session: CameraCaptureSession?) {
                this@CameraCore.captureSession = session
                lock.release()

                previewNow()

                it.onNext(true)
                it.onComplete()
            }

        }, null)
    }
}

1.一開始先判斷 device 是不是 null ? or 有沒有 surface?

2.createCaptureRequest，這裡要傳入告知TEMPLATE 型態

TEMPLATE 有分 PREVIEW , RECORD etc，很多，我也沒看完就不多做解釋。

建立出Builder後，把他指定給先前我們寫好的全域變數

3.對這個Buidler addTarget，至少要有一個，而且一定要是整個陣列中的其中之一，這是官方文件上寫的，實際測試的時候，如果沒有增加任何一個 target ，確實會出錯

4.最後 createCaptureSession，把要 output 的資源指定上去，並且監聽 callback

onConfigureFailed，onNext(失敗)，並且釋放鎖

onConfigured，將 session 保存起來，然後釋放鎖、onNext(成功)

進行 previewNow()，要使用 session開始preview，一定要在onConfigured成功後執行。

兩個call back 記得最後都要 it.onComplete

previewNow()

當完成上面的程式碼之後，previewNow 還沒做所以一定是有錯誤，接著把它完全：

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//啟動 session 預覽
private fun previewNow() {
    requestBuilder?.set(CaptureRequest.CONTROL_MODE, CameraMetadata.CONTROL_MODE_AUTO)
    captureSession?.setRepeatingRequest(requestBuilder?.build(), null, null)
}

1.先設定 Request 的指令，這裡我設定了 MODE_AUTO，也就是 3A 自動模式

2.setRepeatingRequest，帶入三個參數，Request 實例、callback介面、Handler loop

Request 實例來自Builder.build()。這是一種 build 的架構設計模式，可自行google參考

callback介面，這裡不傳入
Handler loop，給 null 用 main loop執行

執行 APP，看看畫面有沒有出現吧！