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一文帮你全面认识方天视窗引擎
2023年5月份,openEuler 正式成立 FangTian SIG。FangTian SIG聚焦FangTian视窗引擎,包含显示服务,窗口管理,图形绘制、合成、送显等模块,同时推出新型FT显示协议,探索解决Linux桌面环境体验不佳的问题。
经过2个多月的开发、调试,FangTian SIG已在设备上流畅地运行Demo应用。本文将为大家介绍FangTian SIG最新进展,同时对FangTian视窗引擎做个全面解读。
FangTian SIG的进展
方天视窗引擎(下面简称方天引擎)已在设备上流畅的运行Demo应用:
具体效果如上图所示:该Demo实现了3个窗口,其中包括两个clock窗口和一个背景窗口,用户可以通过控制鼠标,实现对窗口的拖动及缩放操作。
该Demo展示了方天视窗引擎窗口创建、销毁、层叠、多窗口等基础功能,以及对输入事件进行识别、分发的能力,并能通过鼠标实现窗口移动、缩放等操作;FangTian SIG将聚焦视窗引擎,持续为用户带来的全新显示体验。
方天引擎的全面认识
方天引擎主要专注于视窗显示和视窗管理两个部分。这里从软件架构及协议两个方面介绍方天引擎:
1、方天引擎整体架构为C/S架构,FangTian Client为应用开发者或者GUI框架开发者提供API,开发者可以通过API调用对应的服务能力,例如:申请Surface、控制窗口位置大小、获取外设输入等。FangTian Server是视窗显示和视窗管理能力的核心,FangTian Server包含2个服务:
① 视窗显示服务,提供Buffer分配轮转、Vsync、渲染、合成、显示等能力。通过数据驱动接口及统一渲染架构,达成方天引擎的高性能、低内存的目标。
② 视窗管理服务,提供窗口的创建、销毁、移动、缩放、布局等能力。通过独立的窗口策略模块,适应移动端、PC端等多种设备的多种场景。
方天引擎除了自身包含的视窗显示服务、视窗管理服务外,还需依赖输入管理服务。它将提供输入管理服务,提供输入设备管理及输入事件的识别及分发操作的功能,实现对触摸屏、鼠标、键盘、触摸板等多种外设的统一管理,用于适配简化多模输入交互场景。
2、Client与Server之间通过FT协议进行交互,主要特点是提供统一渲染及数据驱动接口,用于降低渲染负载,减少跨进程数据的交互量,提升应用的动画能力和性能。
FT协议主要包含基本的窗口协议、自绘制协议、统一渲染协议三个部分。下面主要介绍自绘制协议及统一渲染协议:
① 自绘制,也叫直接渲染(direct rendering),表示应用直接使用CPU或者GPU完成图像渲染,将渲染后的数据通过Buffer共享到Server端。方天引擎中自绘制接口将Surface(包含Buffer的句柄)发送到Server端,Server端直接使用渲染好的数据进行合成。自绘制的好处是天生的并行性,应用之间的渲染可以互不打扰、同时并行。
② 统一渲染,与自绘制模式不同,C/S之间传递的不是Surface,而是2D绘制指令。在Server中,会将不同应用传递过来的2D指令进行统一绘制。统一渲染的优势是在渲染过程中能够充分利用窗口之间的遮挡信息,降低重复渲染。
方天引擎会结合使用上述两种渲染模式,后续会规划配合GUI框架实现渲染模式的统一调度,在保证性能的同时降低资源消耗。此外在统一渲染模式下,方天引擎将新增数据驱动的能力,每帧之间只需要发送对应变化信息,降低指令处理及渲染负载。
总结
方天引擎作为全新的一套视窗引擎,在为应用提供视窗显示能力的同时,提出新的FT协议,采用自绘制+统一渲染架构以及数据驱动表达,降低Cilent与Server之间交互数据量,达到性能、内存、功耗等各方面的提升。这使得方天引擎既适用于PC、服务器场景,也适用于移动设备场景。
FangTian SIG目前在快速迭代中,后续会继续完善提供更多的视窗能力,详情请关注方天引擎主页:
https://www.openeuler.org/zh/sig/sig-detail/?name=sig-FangTian
也欢迎大家添加微信(vx:hxt_hhg),加入FangTian SIG交流群。