一种快速毛玻璃虚化效果实现

玄学酱 2017-08-03

用户体验 ART


在iOS设备上我们随处可见毛玻璃效果,而且最近越来越多的场合应用到了这种美观的虚化效果,包括本人的一个开源项目BlureImageView也是受此启发。所以,恰到好处的虚化效果能很好的改善用户体验,而且也能让你的app显得更加优雅。

不过,我们目前在android上很少见到毛玻璃效果,我认为很重要的原因是性能问题,虚化一张图片所需要的时间会因设备而异,如果为了虚化使得用户需要刻意等待,那么就是弊大于利。另外,Google官方提供的renderScript一般只是做一些小幅度的虚化,很难达到毛玻璃这类深度虚化效果。

所以本文的角度是能够在android设备上快速实现毛玻璃效果。

 

StackBlur

首先,为了实现毛玻璃效果,本文采用的是StackBlur模糊算法,这种算法应用非常广泛,能得到非常良好的毛玻璃效果。在这里,我们使用的是它的Java实现代码FastBlur.java。


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

可以看出,使用方法非常简单,传入待虚化的bitmap、虚化程序(一般为8)、和是否重用flag。

然后,如果要对上面这张图片进行虚化,我们可以通过把它转化成bitmap传入虚化,看起来很简单就解决了,但事实并非如此。

OOM

如果直接把一张大图传入,很容易就会发生OOM内存溢出


  1. 03-11 21:02:02.014 16727-16742/com.wingjay.jayandroid I/art: Clamp target GC heap from 109MB to 96MB 
  2.  
  3. 03-11 21:02:02.026 16727-16727/com.wingjay.jayandroid I/art: Clamp target GC heap from 109MB to 96MB 
  4.  
  5. 03-11 21:02:02.030 16727-16727/com.wingjay.jayandroid I/art: Clamp target GC heap from 109MB to 96MB 
  6.  
  7. 03-11 21:02:02.031 16727-16727/com.wingjay.jayandroid I/art: Forcing collection of SoftReferences for 30MB allocation 
  8.  
  9. 03-11 21:02:02.035 16727-16727/com.wingjay.jayandroid I/art: Clamp target GC heap from 109MB to 96MB 
  10.  
  11. 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" 
  12.  
  13. 03-11 21:02:02.036 16727-16727/com.wingjay.jayandroid D/AndroidRuntime: Shutting down VM 

这是我直接对原图进行虚化得到的log信息。可以看出当虚化开始时,虚拟机开始不断进行内存回收,包括把所有软引用的内存回收。然而,仍然导致了内存溢出。

那就意味着我只能虚化小图,这样才能防止内存溢出。但是我并不想换其他图,那么,我们就应该把这张图缩放。

ReScale


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

我们可以利用这个function来进行bitmap的缩放。其中前三个参数很明显,其中宽高我们可以选择为原图尺寸的1/10;第四个filter是指缩放的效果,filter为true则会得到一个边缘平滑的bitmap,反之,则会得到边缘锯齿、pixelrelated的bitmap。这里我们要对缩放的图片进行虚化,所以无所谓边缘效果,filter=false。

所以,我们要使用


  1. int scaleRatio = 10; 
  2.  
  3. int blurRadius = 8; 
  4.  
  5. Bitmap scaledBitmap = Bitmap.createScaledBitmap(originBitmap, 
  6.  
  7.     originBitmap.getWidth() / scaleRatio, 
  8.  
  9.     originBitmap.getHeight() / scaleRatio, 
  10.  
  11.     false); 
  12.  
  13. Bitmap blurBitmap = FastBlur.doBlur(scaledBitmap, blurRadius, true); 
  14.  
  15. imageView.setScaleType(ImageView.ScaleType.CENTER_CROP); 
  16.  
  17. imageView.setImageBitmap(blurBitmap);  

可以得到如下效果:

从图中可以看出,首先可以确定思路是对的;然后,可以看出毛玻璃效果还不是特别的明显。为了得到如iOS那样的虚化效果,我们有两种方法:

  • 增大scaleRatio缩放比,使用一样更小的bitmap去虚化可以得到更好的模糊效果,而且有利于占用内存的减小;
  • 增大blurRadius,可以得到更高程度的虚化,不过会导致CPU更加intensive

这里本人通过增大缩放比来实验。

  • scaleRatio = 20 

  • scaleRatio = 35 

  • scaleRatio = 50 

  • scaleRatio = 100 

通过上面对比图我们可以找出最适合自己的虚化效果。

Performance analysis

那么,要实现这样的效果,是否具有损害用户体验的风险呢?下面,我们从消耗时间和占据内存的角度来进行分析。

Time Consuming

为了分析虚化一张图片所消耗的时间,本文通过同时虚化100来获取平均消耗时间。以期对虚化耗时和不同缩放比对耗时的影响得到一定的认识。


  1. long start = System.currentTimeMillis(); 
  2.  
  3. Bitmap scaledBitmap, blurBitmap; 
  4.  
  5. int scaleRatio = 10; 
  6.  
  7. int loopCount = 100 
  8.  
  9. for (int i=0; i  
  • scaleRatio = 10: 耗时887ms,平均耗时8.87ms;
  • scaleRatio = 20: 耗时224ms,平均耗时2.24ms;
  • scaleRatio = 35: 耗时99ms,平均耗时0.99ms;
  • scaleRatio = 50: 耗时55ms,平均耗时0.55ms;
  • scaleRatio = 100: 耗时29ms,平均耗时0.29ms;

为了方便读者了解效果,我通过多组数据拟合了下面的曲线:

从该模拟图可以看出时间随着缩放比的增大而不断减小,当缩放比达到30以上时所消耗的时间不到1ms,因此,我认为应该是完全不会产生时延破坏用户体验的。

Memory Consuming

既然时间没问题,那么,主要问题:内存占用就来了,所以我们需要考察生成一张虚化图片所占用的内存。

为了测试对一张图片进行虚化所占用内存的变化,我们改变虚化次数,即修改上面的loopCount并观察对内存的变化。其中scaleRatio = 10,以获得相对较大的内存消耗。

  • loopCount = 1 

  • loopCount = 10 

  • loopCount = 20 

  • loopCount = 50 

  • loopCount = 100 

  • loopCount = 300 

从上面的内存消耗图,可以看出虚化的确会占用一定内存,如果大量的虚化同时发生,则会由于UI线程突然加载很多bitmap而导致内存抖动。

Conclusion

希望大家如果有其他测试方法或者意见多多留言,从而继续改进性能。

附上本文所采用的






本文作者:佚名
来源:51CTO
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