3 月 31 日，OpenAtom OpenHarmony（以下簡稱“OpenHarmony”） 3.1 Release 版本正式發布了。此版本為大家帶來了全新的圖形框架，實現了UI框架顯示、多窗口、流暢動畫等基礎能力，夯實了 OpenHarmony 系統能力基座，下面就帶大家詳細了解新圖形框架。

一、完整能力視圖

新圖形框架的能力在持續構建中，圖1展示了新圖形框架當前及未來提供的完整能力視圖。

圖1 OpenHarmony圖形完整能力視圖

按照分層抽象和模塊化的架構設計原則，新圖形框架分為接口層、框架層和引擎層。各層級說明如下：

●接口層：提供圖形 NDK（native development kit，原生開發包）能力，包括 OpenGL ES、Native Drawing 等繪制接口能力。

●框架層：由 Render Service、Animation、Effect、Drawing、顯示與內存管理等核心模塊組成。框架層各模塊說明如下：

●引擎層：包括 2D 圖形庫和 3D 圖形引擎兩個模塊。2D 圖形庫提供 2D 圖形繪制底層 API，支持圖形繪制與文本繪制底層能力。3D 圖形引擎能力尚在構建中。

二、新圖形框架的亮點

經過上一節介紹，我們對新圖形框架的完整能力有了基本的了解。那么，新圖形框架有什么亮點呢？

新圖形框架在渲染、動畫流暢性、接口方面重點發力：

（1）渲染方面

通常來講，UI 界面顯示分為兩個部分：一是描述的UI元素在應用內部顯示，二是多個應用的界面在屏幕上同時顯示。對此，新圖形框架從功能上做了相應的設計：控件級渲染和窗口級渲染。“控件級渲染”重點考慮如何跟UI框架前端進行對接，需要將ArkUI框架的控件描述轉換成繪制指令，并提供對應的節點管理以及渲染能力。而“窗口級渲染”重點考慮如何將多個應用合成顯示到同一個屏幕上。

（2）動畫流暢性方面

我們深挖動畫處理流程中的各個環節，對新圖形框架進行了新的動畫實現設計，提升動畫的流暢性體驗。

（3）接口方面

新圖形框架在接口層提供了更豐富的接口能力。

下面為大家一一詳細介紹新圖形框架的亮點特性。

1. 控件級渲染

新圖形框架實現了基于 RenderService（簡稱 RS）的控件級渲染功能，如圖 2 所示。

圖2 控件級渲染

控件級渲染功能具有以下特點：

● 支持 GPU 渲染，提升渲染性能。

● 動畫邏輯從主線程中剝離，提供獨立的步進驅動機制。

● 將渲染節點屬性化，屬性與內容分離。

2. 窗口級渲染

新圖形框架實現了基于 RenderService 的窗口級渲染功能，如圖 3 所示。

圖3 窗口級渲染

窗口級渲染功能具有以下特點：

● 取代 Weston 合成框架，實現RS新合成框架。

● 支持硬件 VSync/軟件 Vsync。

● 支持基于 NativeWindow 接入 EGL/GLES 的能力。

● 更靈活的合成方式，支持硬件在線合成/CPU 合成/混合合成（GPU 合成即將上線）。

● 支持多媒體圖層在線 overlay。

3. 更流暢的動畫體驗

動畫流暢性是一項很基本、也很關鍵的特性，直接影響用戶體驗。為了提升動畫的流暢性體驗，我們深挖動畫處理流程中的各個環節，對新圖形框架進行了新的動畫實現設計。

如圖 4 所示，傳統動畫的實現流程如下：

（1） 應用創建動畫，設置動畫參數；

（2） 每幀回調，修改控件參數，重新測量、布局、繪制；

（3） 內容渲染。

圖4 傳統動畫實現

經過深入分析，我們發現傳統動畫實現存在以下缺點：

（1）UI 與動畫一起執行，UI 的業務阻塞會影響動畫的執行，導致動畫卡頓。

（2）每幀回調修改控件屬性，會觸發測量布局錄制，導致耗時增加。

針對以上兩點缺陷，我們對新圖形框架進行了新的動畫實現設計，如圖5所示。

圖5 新框架的動畫實現

（1）動畫與 UI 分離。

動畫在渲染線程步進，與 UI 業務線程分離。

（2）動畫僅測量、布局、繪制一次，降低動畫負載。

通過計算最終界面屬性值，對有改變的控件添加動畫，動畫過程中不測量、布局、繪制，提升性能。

4. 對外提供的接口

新圖形框架提供了豐富的接口：

（1）SDK：支持 WebGL 1.0、WebGL 2.0，滿足 JS 開發者的 3D 開發的需求。

WebGL 開發指導

https://docs.openharmony.cn/pages/v3.1/zh-cn/OpenHarmony-Overview_zh.md/

（2）NDK：支持 OpenGL ES3.X，可以通過 XComponent 提供的 nativewindow 創建 EGL/OPENGL 繪制環境，滿足游戲引擎等開發者對 3D 繪圖能力的需求。

圖6 OpenGL ES使用示例

新圖形框架還處于不斷完善過程中，我們將基于新框架提供更多的能力，相信以后會給大家帶來更多的驚喜，敬請期待~

審核編輯 ：李倩