使用广色域内容增强图形

Android 8.0（API 级别 26）引入了对除了标准 RGB（sRGB）之外的其他颜色空间的颜色管理支持，以便在具有兼容显示屏的设备上渲染图形。通过此支持，您的应用可以渲染从 PNG、JPEG 和 WebP 文件（通过 Java 或原生代码）加载的、嵌入广色域配置文件的位图。使用 OpenGL 或 Vulkan 的应用可以直接输出广色域内容（使用Display P3 和scRGB）。此功能可用于创建涉及高保真色彩再现的应用，例如图像和视频编辑应用。

了解广色域模式

广色域配置文件是ICC 配置文件，例如Adobe RGB、Pro Photo RGB 和DCI-P3，它们能够表示比 sRGB 更广泛的颜色范围。支持广色域配置文件的屏幕可以显示具有更深的主颜色（红色、绿色和蓝色）以及更丰富的次要颜色（如品红色、青色和黄色）的图像。

在运行 Android 8.0（API 级别 26）或更高版本并支持它的 Android 设备上，您的应用可以为活动启用广色域颜色模式，系统会识别并正确处理嵌入广色域配置文件的位图图像。ColorSpace.Named 类枚举了 Android 支持的部分常用颜色空间列表。

注意：启用广色域模式后，活动窗口将使用更多内存和 GPU 处理能力进行屏幕合成。在启用广色域模式之前，您应仔细考虑活动是否真正从中受益。例如，以全屏显示照片的活动是广色域模式的良好候选对象，但显示小型缩略图的活动则不是。

启用广色域模式

使用colorMode 属性请求在兼容设备上以广色域模式显示活动。在广色域模式下，窗口可以在 sRGB 色域之外进行渲染以显示更鲜艳的色彩。如果设备不支持广色域渲染，则此属性无效。如果您的应用需要确定给定显示屏是否支持广色域，请调用isWideColorGamut() 方法。您的应用还可以调用isScreenWideColorGamut()，该方法仅当显示屏支持广色域且设备支持广色域颜色渲染时才返回true。

显示屏可能支持广色域，但不支持颜色管理，在这种情况下，系统不会授予应用广色域模式。当显示屏不支持颜色管理时（Android 8.0 之前的版本都是如此），系统会将应用绘制的颜色重新映射到显示屏的色域。

要在活动中启用广色域，请在您的AndroidManifest.xml 文件中将colorMode 属性设置为wideColorGamut。您需要为要启用广色域模式的每个活动执行此操作。

android:colorMode="wideColorGamut"

您还可以通过在活动中调用setColorMode(int) 方法并传入COLOR_MODE_WIDE_COLOR_GAMUT 来以编程方式设置颜色模式。

渲染广色域内容

要渲染广色域内容，您的应用必须加载广色域位图，即包含比 sRGB 更宽的颜色空间的配置文件的位图。常见的广色域配置文件包括 Adobe RGB、DCI-P3 和 Display P3。

您的应用可以通过调用getColorSpace() 来查询位图的颜色空间。要确定系统是否识别特定颜色空间为广色域，您可以调用isWideGamut() 方法。

Color 类允许您使用打包到 64 位长值中的四个分量来表示颜色，而不是使用整数值的最常见表示形式。使用长值，您可以定义比整数值更精确的颜色。如果需要创建或编码颜色为长值，请使用Color 类中的一个pack() 方法。

您可以通过检查getColorMode() 方法是否返回COLOR_MODE_WIDE_COLOR_GAMUT 来验证您的应用是否正确请求了广色域模式（但是，此方法不指示是否实际授予了广色域模式）。

在原生代码中使用广色域支持

本节介绍如果您的应用使用原生代码，如何使用OpenGL 和Vulkan API 启用广色域模式。

OpenGL

为了在 OpenGL 中使用广色域模式，您的应用必须包含以下扩展之一的 EGL 1.4 库

• EGL_EXT_gl_colorspace_display_p3
• EGL_EXT_gl_colorspace_scrgb
• EGL_EXT_gl_colorspace_scrgb_linear

要启用此功能，您必须首先通过eglChooseConfig 创建 GL 上下文，并在属性中使用三个支持的广色域颜色缓冲区格式之一。广色域的颜色缓冲区格式必须是以下 RGBA 值集之一

• 8, 8, 8, 8
• 10, 10, 10, 2
• FP16、FP16、FP16、FP16

然后，在创建渲染目标时请求 P3 色域扩展，如下面的代码片段所示。

std::vector<EGLint> attributes;
attributes.push_back(EGL_GL_COLORSPACE_KHR);
attributes.push_back(EGL_GL_COLORSPACE_DISPLAY_P3_EXT);
attributes.push_back(EGL_NONE);
engine->surface_ = eglCreateWindowSurface(
    engine->display_, config, engine->app->window, attributes.data());

Vulkan

Vulkan 对广色域的支持是通过 VK_EXT_swapchain_colorspace 扩展提供的。

在 Vulkan 代码中启用广色域支持之前，首先检查扩展是否受支持，方法是使用 vkEnumerateInstanceExtensionProperties。如果扩展可用，则必须在 vkCreateInstance 期间启用它，然后再创建任何使用扩展定义的附加颜色空间的交换链图像。

在创建交换链之前，您需要选择所需的色域，然后循环遍历可用的物理设备表面，并为该色域选择有效的颜色格式。

在 Android 设备上，Vulkan 使用以下色域和 VkSurfaceFormatKHR 颜色格式支持广色域。

• Vulkan 广色域色域:
  • VK_COLOR_SPACE_EXTENDED_SRGB_LINEAR_EXT
  • VK_COLOR_SPACE_DISPLAY_P3_NONLINEAR_EXT
• 支持广色域的 Vulkan 颜色格式:
  • VK_FORMAT_R16G16B16A16_SFLOAT
  • VK_FORMAT_A2R10G10B10_UNORM_PACK32
  • VK_FORMAT_R8G8B8A8_UNORM

以下代码片段显示了如何检查设备是否支持 Display P3 色域。

uint32_t formatCount = 0;
vkGetPhysicalDeviceSurfaceFormatsKHR(
       vkPhysicalDev,
       vkSurface,
       &formatCount,
       nullptr);
VkSurfaceFormatKHR *formats = new VkSurfaceFormatKHR[formatCount];
vkGetPhysicalDeviceSurfaceFormatsKHR(
       vkPhysicalDev,
       vkSurface,
       &formatCount,
       formats);

uint32_t displayP3Index = formatCount;
for (uint32_t idx = 0; idx < formatCount; idx++) {
 if (formats[idx].format == requiredSwapChainFmt &&
     formats[idx].colorSpace==VK_COLOR_SPACE_DISPLAY_P3_NONLINEAR_EXT)
 {
   displayP3Index = idx;
   break;
 }
}
if (displayP3Index == formatCount) {
    // Display P3 is not supported on the platform
    // choose other format
}

以下代码片段显示了如何请求带有 VK_COLOR_SPACE_DISPLAY_P3_NONLINEAR_EXT 的 Vulkan 交换链。

uint32_t queueFamily = 0;
VkSwapchainCreateInfoKHR swapchainCreate {
   .sType = VK_STRUCTURE_TYPE_SWAPCHAIN_CREATE_INFO_KHR,
   .pNext = nullptr,
   .surface = AndroidVkSurface_,
   .minImageCount = surfaceCapabilities.minImageCount,
   .imageFormat = requiredSwapChainFmt,
   .imageColorSpace = VK_COLOR_SPACE_DISPLAY_P3_NONLINEAR_EXT,
   .imageExtent = surfaceCapabilities.currentExtent,
   .imageUsage = VK_IMAGE_USAGE_COLOR_ATTACHMENT_BIT,
   .preTransform = VK_SURFACE_TRANSFORM_IDENTITY_BIT_KHR,
   .imageArrayLayers = 1,
   .imageSharingMode = VK_SHARING_MODE_EXCLUSIVE,
   .queueFamilyIndexCount = 1,
   .pQueueFamilyIndices = &queueFamily,
   .presentMode = VK_PRESENT_MODE_FIFO_KHR,
   .oldSwapchain = VK_NULL_HANDLE,
   .clipped = VK_FALSE,
};
VkRresult status = vkCreateSwapchainKHR(
                       vkDevice,
                       &swapchainCreate,
                       nullptr,
                       &vkSwapchain);
if (status != VK_SUCCESS) {
    // Display P3 is not supported
    return false;
}