CN114840290B - 一种竖屏安卓应用适配pc显示器的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种竖屏安卓应用适配PC显示器的方法，通过采用具有滚动条的应用容器窗口作为安卓应用的显示窗口，能够实现竖屏安卓应用与PC显示器的适配，同时，通过在安卓兼容环境内对安卓应用窗口的数据进行有选择的更新节约了系统资源，进而提高了显示效率，改善了用户体验，进一步增强了安卓兼容环境的可用性。

Description

一种竖屏安卓应用适配PC显示器的方法

技术领域

本发明属于在桌面操作系统上运行移动应用的开发技术领域，具体涉及一种竖屏安卓应用适配PC显示器的方法。

背景技术

Linux或Windows等桌面操作系统上的安卓兼容环境（下文简称安卓兼容环境）是一种在Linux或Windows操作系统上运行安卓应用的技术，对丰富操作系统应用生态有着重要的意义。通常是通过安卓兼容环境与安卓应用显示单元的配合实现安卓应用在桌面操作系统中的显示与使用，安卓应用显示单元位于桌面操作系统端。例如，运行于Linux系统上的安卓兼容环境一般由Host端和Guest端组成，Host端运行于Linux系统上，主要包括安卓容器和用户交互窗口，安卓容器的作用是从Linux系统中隔离出部分内核资源来支撑Guest端运行，Guest端主要包括特殊定制的安卓应用框架和安卓运行时库等，安卓应用都运行在Guest端。用户在Linux操作系统使用安卓应用时，安卓应用的窗口的实现方式为：Linux系统的窗口将句柄发送给运行于安卓容器中的安卓系统，由安卓系统渲染得到的安卓应用用户界面，其中，xDroidUI就是安卓应用用户界面的一种实现。

用户在安卓兼容环境中使用安卓应用时，所采用的PC显示器的显示屏的外形通常是横置的长方形，也就是通常所说的横屏，然而大多数的安卓应用为了配合手机的显示屏的尺寸一般都采用竖屏显示，因此，当用户需要在PC显示器上显示安卓应用的界面时，即在横屏显示器内显示竖置的长方形时，一般会出现无法充分利用PC显示屏幕（即，PC显示屏幕的两侧大量留白）的情况，而且由于竖屏应用的宽度较窄，因此显示的文字、图片等都相对较小，为用户操作带来了不便。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种竖屏安卓应用适配PC显示器的方法，能够充分利用横屏PC显示器，合理显示竖屏安卓应用的界面。

本发明提供的一种竖屏安卓应用适配PC显示器的方法，具体包括以下步骤：

步骤1、在桌面操作系统中创建具有与PC显示界面相同尺寸的、具有滚动条的应用容器窗口，所述应用容器窗口的宽为w ₁、高为h ₁；安卓应用的宽为w、高为h；在安卓兼容环境中建立虚拟显示窗口用于绘制安卓应用，所述虚拟显示窗口的宽w _vw为 w ₁、高h _vw为h*( w ₁/ w)；

步骤2、安卓应用显示单元获取应用容器窗口相对于虚拟显示窗口的偏移量，根据偏移量计算得到应用容器窗口的左上角和右下角在虚拟显示窗口内的坐标，并将应用容器窗口左上角坐标和右下角坐标作为关键坐标发送至安卓兼容环境内，安卓兼容环境根据所述关键坐标信息刷新DecorView；

步骤3、在安卓兼容环境内，当虚拟显示窗口进行布局刷新时，检测所述关键坐标是否发生变化，若发生变化，则执行步骤4；否则，刷新DecorView，执行步骤3；

步骤4、安卓兼容环境关闭vsync信号，遍历虚拟显示窗口的视图树中的所有视图，根据视图的属性及与应用容器窗口的位置关系，确定是否将该视图加入待刷新列表，再根据所述关键坐标更新待刷新列表中所有视图中的最小左上角坐标和最大右下角坐标，所述最小左上角坐标和最大右下角坐标确定最大矩形；若视图全部未出现在应用容器窗口内时，则不将该视图加入待刷新列表中；

步骤5、将所述最大矩形所包含的视图刷新到安卓兼容环境的当前系统最新Layer列表中，遍历所述当前系统最新Layer列表将位于应用容器窗口之外的Layer从所述当前系统最新Layer列表中删除后，由当前系统最新Layer列表中的Layer构成混合Layer列表；

步骤6、安卓兼容环境将OpenGL的观察矩阵设定为仅覆盖应用容器窗口，再将所述混合Layer列表中的所有Layer绘制到应用容器窗口内，形成待刷新OpenGL数据，将所述待刷新OpenGL数据发送至安卓应用显示单元，安卓应用显示单元使用所述待刷新OpenGL数据替换安卓应用显示缓冲区中相应的数据；

步骤7、安卓应用显示单元使用所述待刷新OpenGL数据仅完成应用容器窗口内的刷新，通知安卓兼容环境恢复安卓系统的vsync信号。

进一步地，所述步骤4中所述根据视图的属性及与应用容器窗口的位置关系，确定是否将该视图加入待刷新列表的方式为：当视图在安卓应用显示单元中被隐藏时不处理该视图；当视图在安卓应用显示单元中未被隐藏时，若视图部分或全部出现在应用容器窗口内，则将该视图加入待刷新列表中。

进一步地，所述步骤4中所述根据视图的属性及与应用容器窗口的位置关系，确定是否将该视图加入待刷新列表的方式为：视图的属性包括visibility属性和hiddenByXDroid属性，当visibility属性为VISIBLE时视图可见，当visibility属性为INVISIBLE则视图不可见；当hiddenByXDroid属性为true则视图在安卓应用显示单元中被隐藏，当hiddenByXDroid属性为false则视图在安卓应用显示单元未被隐藏；

当视图部分或全部出现在应用容器窗口中且hiddenByXDroid属性为true时，则将视图的visibility属性设置为VISIBLE、hiddenByXDroid属性设置为false，再将视图加入待刷新列表中；当视图全部位于应用容器窗口之外时，则将视图的hiddenByXDroid属性设置true、visibility属性设置为INVISIBLE。

进一步地，所述步骤7在所述安卓应用显示单元使用所述待刷新OpenGL数据仅完成应用容器窗口内的刷新之前还包括：仅清除安卓应用显示缓冲区中位于应用容器窗口内的部分数据。

有益效果：

本发明通过采用具有滚动条的应用容器窗口作为安卓应用的显示窗口，能够实现竖屏安卓应用与PC显示器的适配，同时，通过在安卓兼容环境内对安卓应用窗口的数据进行有选择的更新节约了系统资源，进而提高了显示效率，改善了用户体验，进一步增强了安卓兼容环境的可用性。

附图说明

图1为本发明提供的一种竖屏安卓应用适配PC显示器的方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本发明中，为了便于表达，假设竖屏安卓应用显示界面的宽为w、高为h，PC显示器内除启动栏和状态栏之外的PC显示界面的高为h ₁、宽为w ₁，且满足条件和。

当用户在安卓兼容环境中使用安卓应用时，为了适应PC显示器的尺寸，在安卓兼容环境中创建安卓应用时会建立安卓应用的虚拟显示窗口，该虚拟显示窗口的尺寸宽度与PC显示界面的宽度相同、高度大于PC显示界面的高度。

在桌面操作系统（Linux或Windows）中，当用户启动安卓兼容环境内的安卓应用时，采用桌面操作系统的API创建安卓应用显示缓冲区（即，显示缓冲区），安卓应用显示缓冲区用于存储于安卓兼容环境中创建的安卓应用的虚拟显示窗口内的所有数据，所以安卓应用显示缓冲区内数据的尺寸与虚拟显示窗口一致。

同时，安卓应用显示单元，例如xDroidUI，为适应PC显示界面的尺寸创建应用容器窗口“WndContainer”，WndContainer用于从安卓应用显示缓冲区内读取并显示需要的数据，WndContainer内用于容纳PC显示界面的尺寸为高为h ₁、宽为w ₁，WndContainer的尺寸小于安卓应用显示缓冲区内数据的尺寸，所以WndContainer带有滚动条能够根据用户的操作显示安卓应用显示缓冲区内所有的数据。

本发明提供的一种竖屏安卓应用适配PC显示器的方法，流程如图1所示，包括以下步骤：

步骤1、在桌面操作系统中创建具有与PC显示界面相同尺寸的、具有滚动条的应用容器窗口WndContainer；在安卓兼容环境中建立虚拟显示窗口VirWnd，虚拟显示窗口VirWnd的宽w _vw为 w ₁、高h _vw为h*( w ₁/ w)，安卓兼容环境将竖屏安卓应用的窗口绘制在VirWnd中。

由上述设置可知，虚拟显示窗口VirWnd的宽度与PC显示界面的宽度相同、高度大于PC显示界面的高度，虚拟显示窗口高度超出部分属于PC显示器的不可见范围，需要通过滚动WndContainer的滚动条才能被用户看到。

在安卓兼容环境中，可通过修改安卓系统的Display类的尺寸获取相关函数，获取安卓应用显示单元设置的WndContainer的尺寸，由此计算得到VirWnd的尺寸；也可以通过修改安卓系统的DisplayManager服务中的尺寸获取相关函数，获取安卓应用显示单元设置的WndContainer的尺寸，再计算得到VirWnd的尺寸；还可以通过修改安卓系统的Display的Hal层实现，根据WndContainer的尺寸计算得到虚拟显示窗口的尺寸，修改FrameBuffer和Gralloc的属性值设置虚拟显示窗口的尺寸。

步骤2、安卓应用显示单元实时获取应用容器窗口相对于虚拟显示窗口的偏移量，根据偏移量计算得到应用容器窗口的左上角和右下角在虚拟显示窗口内的坐标，并将应用容器窗口左上角坐标和右下角坐标发送至安卓兼容环境内，安卓兼容环境根据接收到的坐标信息刷新DecorView。

具体来说，通过监视WndContainer的滚动条消息，记录上下移动的偏移量offset，由于虚拟显示窗口VirWnd左上角的坐标为（0,0）、右下角的坐标为（w _vw，h _vw），根据offset即可计算出WndContainer的左上角相对于VirWnd的坐标为（0，offest）、右下角在VirWnd的坐标为（w _vw，offest + h ₁）。

步骤3、在安卓兼容环境内，当虚拟显示窗口进行布局刷新时，检测接收到的应用容器窗口的窗口关键坐标是否发生变化，若发生变化，则执行步骤4；否则，刷新DecorView。其中，窗口关键坐标是指应用容器窗口的左上角坐标和右下角坐标。

在安卓兼容环境内可采用如下方式实现，如，通过修改DecorView布局时调用的函数，如onMeasure，在该函数被调用时判断WndContainer的关键坐标是否发生变化即可。

步骤4、安卓兼容环境关闭安卓系统的vsync信号，遍历虚拟显示窗口的视图树中的所有视图，当视图在安卓应用显示单元中被隐藏时，则不处理该视图；当视图在安卓应用显示单元中未被隐藏时，若视图部分或全部出现在应用容器窗口内，则将该视图加入待刷新列表中，再根据接收到的关键坐标更新待刷新列表中所有视图中的最小左上角坐标和最大右下角坐标；若视图全部未出现在应用容器窗口内时，则不将该视图加入待刷新列表中。

具体来说，根据View对应的Rect中存放的坐标和窗口关键坐标的关系，确定虚拟显示窗口的视图树中的所有视图与应用容器窗口的位置关系，根据位置关系决定视图是否显示在应用容器窗口中，从而确定如何对待刷新列表进行更新操作。安卓系统中采用Rect存放视图的左上角和右下角的坐标，Rect表示视图所在的矩形。

进一步地，本发明中定义视图的属性包括visibility属性和hiddenByXDroid属性。其中，visibility属性为安卓系统定义的视图的属性，如果visibility属性设置为VISIBLE则说明视图可见，如果visibility属性设置为INVISIBLE则说明视图不可见。hiddenByXDroid属性为安卓应用显示单元定义的属性，如果hiddenByXDroid属性设置为true则说明视图对于安卓应用显示单元被隐藏，如果hiddenByXDroid属性设置为false则说明视图对于安卓应用显示单元未被隐藏。

采用上述两种属性表示视图时，若View部分或全部出现在WndContainer中，且View的hiddenByXDroid属性为true，则将View的visibility属性设置为VISIBLE、hiddenByXDroid属性设置为false，再将该View加入待刷新列表ViewListToRefresh中，采用步骤3获取的窗口关键坐标更新ViewListToRefresh中所有View中的最小左上角、最大右下角坐标。 若View全部位于WndContainer之外，则将View的hiddenByXDroid属性设置true、visibility属性设置为INVISIBLE。

步骤5、根据待刷新列表中所有视图的最小左上角坐标和最大右下角坐标，确定待刷新的所有视图对应的最大矩形。

步骤6、将最大矩形所包含的视图刷新到安卓兼容环境的当前系统最新Layer列表中，遍历当前系统最新Layer列表中的所有Layer，若Layer位于应用容器窗口之外时，则将Layer从当前系统最新Layer列表中删除，由当前系统最新Layer列表中的Layer构成混合Layer列表。

本发明中，根据步骤4和步骤5能够确定当前安卓应用显示单元需要显示的界面所对应的虚拟显示窗口中的视图，将这些视图作为待更新视图，安卓兼容环境一次性将这些待更新视图刷新到安卓系统的当前系统最新Layer列表（FrameBuffer）中，从而能够有效地避免逐个刷新待刷新列表中的视图所导致的刷新开销和可能的闪屏问题。其中，FrameBuffer为帧缓存，用于为用户态进程提供直接写屏的功能，FrameBuffer本质上是显示缓存，通常来讲向显示缓存中写入特定格式的数据就代表着向屏幕输出相应的内容。

具体来说，可通过修改安卓系统的SurfaceFlinger的handleTransaction函数来实现，SurfaceFlinger维护了两个列表：mCurrentState.layersSortedByZ和mDrawingState.layersSortedByZ ，即当前系统最新Layer列表和混合Layer列表。

本发明修改SurfaceFlinger的handleTransaction函数中Layer是否刷新的判断规则，即将仅判断Layer是否可见修改为判断Layer是否完全在应用容器窗口之外或者Layer是否不可见，若Layer完全在应用容器窗口之外或Layer不可见则将Layer的状态变量mVisibleRegionsDirty设置为false，仅将mVisibleRegionsDirty为true的Layer则加入mDrawingState.layersSortedByZ列表中。

步骤7、安卓兼容环境将OpenGL的观察矩阵设定为仅覆盖应用容器窗口，再将混合Layer列表中的所有Layer绘制到应用容器窗口内，形成待刷新OpenGL数据，将待刷新OpenGL数据发送至安卓应用显示单元，安卓应用显示单元使用待刷新OpenGL数据替换安卓应用显示缓冲区中相应的数据。

修改SurfaceFlinger的handleRepaint函数，首先重置openGL的观察矩阵，只覆盖VisibleRect，然后遍历mDrawingState.layersSortedByZ中的 Layer列表，调用每个Layer的onDraw方法，最后在将生成的贴图混合到OpenGL的主表面时只贴VisibleRect的部分

步骤8、安卓应用显示单元使用安卓应用显示缓冲区中待刷新OpenGL数据仅完成应用容器窗口内的刷新，通知安卓兼容环境恢复安卓系统的vsync信号。

进一步地，为了提高Linux端渲染的效率，在安卓应用显示单元调用glFlush或glSwapBuffer方法渲染接收到的待刷新OpenGL数据之前，仅清除安卓应用显示缓冲区中位于应用容器窗口内的部分数据。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种竖屏安卓应用适配PC显示器的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤1、在桌面操作系统中创建具有与PC显示界面相同尺寸的、具有滚动条的应用容器窗口，所述应用容器窗口的宽为w ₁、高为h ₁；安卓应用的宽为w、高为h；在安卓兼容环境中建立虚拟显示窗口用于绘制安卓应用，所述虚拟显示窗口的宽w _vw为 w ₁、高h _vw为h*( w ₁/ w)；

步骤2、安卓应用显示单元获取应用容器窗口相对于虚拟显示窗口的偏移量，根据偏移量计算得到应用容器窗口的左上角和右下角在虚拟显示窗口内的坐标，并将应用容器窗口左上角坐标和右下角坐标作为关键坐标发送至安卓兼容环境内，安卓兼容环境根据所述关键坐标信息刷新DecorView；

步骤3、在安卓兼容环境内，当虚拟显示窗口进行布局刷新时，检测所述关键坐标是否发生变化，若发生变化，则执行步骤4；否则，刷新DecorView，执行步骤3；

步骤4、安卓兼容环境关闭vsync信号，遍历虚拟显示窗口的视图树中的所有视图，根据视图的属性及与应用容器窗口的位置关系，确定是否将该视图加入待刷新列表，再根据所述关键坐标更新待刷新列表中所有视图中的最小左上角坐标和最大右下角坐标，所述最小左上角坐标和最大右下角坐标确定最大矩形；若视图全部未出现在应用容器窗口内时，则不将该视图加入待刷新列表中；

步骤5、将所述最大矩形所包含的视图刷新到安卓兼容环境的当前系统最新Layer列表中，遍历所述当前系统最新Layer列表将位于应用容器窗口之外的Layer从所述当前系统最新Layer列表中删除后，由当前系统最新Layer列表中的Layer构成混合Layer列表；

步骤6、安卓兼容环境将OpenGL的观察矩阵设定为仅覆盖应用容器窗口，再将所述混合Layer列表中的所有Layer绘制到应用容器窗口内，形成待刷新OpenGL数据，将所述待刷新OpenGL数据发送至安卓应用显示单元，安卓应用显示单元使用所述待刷新OpenGL数据替换安卓应用显示缓冲区中相应的数据；

步骤7、安卓应用显示单元使用所述待刷新OpenGL数据仅完成应用容器窗口内的刷新，通知安卓兼容环境恢复安卓系统的vsync信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤4中所述根据视图的属性及与应用容器窗口的位置关系，确定是否将该视图加入待刷新列表的方式为：当视图在安卓应用显示单元中被隐藏时不处理该视图；当视图在安卓应用显示单元中未被隐藏时，若视图部分或全部出现在应用容器窗口内，则将该视图加入待刷新列表中。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤4中所述根据视图的属性及与应用容器窗口的位置关系，确定是否将该视图加入待刷新列表的方式为：视图的属性包括visibility属性和hiddenByXDroid属性，当visibility属性为VISIBLE时视图可见，当visibility属性为INVISIBLE则视图不可见；当hiddenByXDroid属性为true则视图在安卓应用显示单元中被隐藏，当hiddenByXDroid属性为false则视图在安卓应用显示单元未被隐藏；

当视图部分或全部出现在应用容器窗口中且hiddenByXDroid属性为true时，则将视图的visibility属性设置为VISIBLE、hiddenByXDroid属性设置为false，再将视图加入待刷新列表中；当视图全部位于应用容器窗口之外时，则将视图的hiddenByXDroid属性设置true、visibility属性设置为INVISIBLE。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤7在所述安卓应用显示单元使用所述待刷新OpenGL数据仅完成应用容器窗口内的刷新之前还包括：仅清除安卓应用显示缓冲区中位于应用容器窗口内的部分数据。

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