什么是RenderScript

RenderScript 是用于在 Android 上以高性能運(yùn)行計(jì)算密集型任務(wù)的框架。RenderScript 主要用于數(shù)據(jù)并行計(jì)算，不過串行工作負(fù)載也可以從中受益。RenderScript 運(yùn)行時(shí)可在設(shè)備上提供的多個(gè)處理器（如多核 CPU 和 GPU）間并行調(diào)度工作。這樣您就能夠?qū)Ｗ⒂诒磉_(dá)算法而不是調(diào)度工作。RenderScript 對于專注于圖像處理、計(jì)算攝影或計(jì)算機(jī)視覺的應(yīng)用來說尤其有用。

使用RenderScript的效果圖

效果名	原圖	效果圖
灰度	image.png	image.png
高斯模糊	image.png	image.png
卷積	image.png	image.png
顏色matrix	image.png	image.png

RenderScript內(nèi)核

自定義 RenderScript 內(nèi)核

1. 在<project_root>/src/建立.rs目錄，并創(chuàng)建demo.rs文件
2. 聲明

   • 一個(gè)版本聲明：#pragma version(1)，用于聲明此腳本中使用的 RenderScript 內(nèi)核語言的版本。目前，1 是唯一有效的值。

   • 一個(gè)包名聲明：#pragma rs java_package_name(com.example.app)，用于聲明從此腳本中反映的 Java 類的軟件包名稱。請注意，您的 .rs 文件必須是應(yīng)用軟件包的一部分，且不在庫項(xiàng)目中。

   • 0個(gè)或者多個(gè)可調(diào)用函數(shù)。可調(diào)用函數(shù)是單線程 RenderScript 函數(shù)，您可以使用任意參數(shù)從 Java 代碼調(diào)用該函數(shù)?？烧{(diào)用函數(shù)通常用于較大處理流水線中的初始設(shè)置或串行計(jì)算。

   • 0個(gè)或者多個(gè)腳本全局變量。腳本全局變量類似于 C 中的全局變量。您可以通過 Java 代碼訪問腳本全局變量，并且這些變量通常用于向 RenderScript 內(nèi)核傳遞參數(shù)。

   • 0個(gè)或者多個(gè)計(jì)算內(nèi)核。計(jì)算內(nèi)核是函數(shù)或函數(shù)集合，可指導(dǎo) RenderScript 運(yùn)行時(shí)跨一組數(shù)據(jù)并行執(zhí)行。計(jì)算內(nèi)核分為兩種類型：映射內(nèi)核（也稱為 foreach 內(nèi)核）和歸約內(nèi)核。

映射內(nèi)核是并行函數(shù)，可對相同維度的一組 Allocations 執(zhí)行操作。默認(rèn)情況下，它會(huì)對這些維度中的每個(gè)坐標(biāo)執(zhí)行一次。

歸約內(nèi)核是一系列函數(shù)，可對維度相同的一組輸入Allocations執(zhí)行操作。默認(rèn)情況下，其accumulator 函數(shù)會(huì)對這些維度中的每個(gè)坐標(biāo)執(zhí)行一次。歸約內(nèi)核通常（但并非專門）用于將一組輸入 Allocations“歸約”為一個(gè)值。

系統(tǒng)內(nèi)置內(nèi)核

通過 Java 訪問 RenderScript API

在開發(fā)使用 RenderScript 的 Android 應(yīng)用時(shí)，您可以通過以下兩種方式之一從 Java 訪問其 API：

• android.renderscript - 此類軟件包中的 API 在搭載 Android 3.0（API 級(jí)別 11）及更高版本的設(shè)備上可用。
• android.support.v8.renderscript - 此軟件包中的 API 通過支持庫提供，可供您在搭載 Android 2.3（API 級(jí)別 9）及更高版本的設(shè)備上使用。

其利弊如下所示：

• 如果您使用支持庫 API，無論您使用哪些 RenderScript 功能，應(yīng)用的 RenderScript 部分都會(huì)與搭載 Android 2.3（API 級(jí)別 9）及更高版本的設(shè)備兼容。與使用原生 (android.renderscript) API 相比，它可讓您的應(yīng)用在更多設(shè)備上運(yùn)行。
• 某些 RenderScript 功能無法通過支持庫 API 使用。
• 如果您使用支持庫 API，您開發(fā)的 APK 會(huì)比使用原生 (android.renderscript) API 開發(fā)的 APK 更大（可能會(huì)大幅增大）。

使用 RenderScript 支持庫 API

1. 確保您已安裝所需的 Android SDK 版本（Android SDK Tools 修訂版 22.2 或更高版本，Android SDK Build-tools 修訂版 18.1.0 或更高版本）
2. 更新 Android 構(gòu)建流程的設(shè)置，以包含 RenderScript 設(shè)置：

android {
    compileSdkVersion 28

    defaultConfig {
        minSdkVersion 9
        targetSdkVersion 19

        renderscriptTargetApi 18 // 指定要生成的字節(jié)碼版本。不會(huì)影響build.gradle的設(shè)置的minSdkVersion版本。
        renderscriptSupportModeEnabled true // 指定當(dāng)運(yùn)行生成的字節(jié)碼所在的設(shè)備不支持目標(biāo)版本，生成的字節(jié)碼應(yīng)回退到兼容版本。

    }
}

3. 在使用 RenderScript 的應(yīng)用類中，添加對支持庫類的導(dǎo)入操作：

import android.support.v8.renderscript.*

RenderScript運(yùn)行時(shí)層

RenderScript 代碼在緊湊且明確定義的運(yùn)
行時(shí)層進(jìn)行編譯和執(zhí)行。RenderScript 運(yùn)行時(shí) API 支持密集型計(jì)算，它們具有可移植性，并且能夠根據(jù)處理器上可用的核心數(shù)量自動(dòng)擴(kuò)縮。

注意：NDK 中的標(biāo)準(zhǔn) C 函數(shù)必須保證能在 CPU 上運(yùn)行，從而使 RenderScript 無法訪問這些庫，因?yàn)?RenderScript 經(jīng)過設(shè)計(jì)，能夠在不同類型的處理器上運(yùn)行。

您可以在 Android 項(xiàng)目的 src/ 目錄中的 .rs 和 .rsh 文件內(nèi)定義您的 RenderScript 代碼。該代碼由作為 Android 構(gòu)建的一部分運(yùn)行的 llvm 編譯器編譯為中間字節(jié)碼。當(dāng)您的應(yīng)用在設(shè)備上運(yùn)行時(shí)，該字節(jié)碼隨后會(huì)由設(shè)備上的另一個(gè) llvm 編譯器即時(shí)編譯為機(jī)器代碼。該機(jī)器代碼針對設(shè)備進(jìn)行了優(yōu)化，也進(jìn)行了緩存，因此后續(xù)使用已啟用 RenderScript 的應(yīng)用時(shí)不會(huì)重新編譯該字節(jié)碼。

rs-字節(jié)碼-機(jī)器碼.png

rs字節(jié)碼存放位置：和java反應(yīng)層在同一包名下，名字為rs文件名+BitCode。例如demo.rs文件的java反應(yīng)層為ScripC_demo，字節(jié)碼為demoBitCode。

image.png

反應(yīng)層

反映層是 Android 構(gòu)建工具生成的一組類，可允許從 Android 框架訪問 RenderScript 運(yùn)行時(shí)。此層還提供了多種方法和構(gòu)造函數(shù)，允許您為 RenderScript 代碼中定義的指針分配和使用內(nèi)存。以下列表介紹了反映的主要組件：

• 您創(chuàng)建的每個(gè) .rs 文件都會(huì)生成到名為 project_root/gen/package/name/ScriptC_*renderscript_filename* 且類型為ScriptC 的類中。此文件是您的 .rs 文件的 .java 版本，您可以從 Android 框架中調(diào)用它。
• struct 將反映到其自己名為 project_root/gen/package/name/ScriptField_struct_name 的類中，該類擴(kuò)展了Script.FieldBase。此類表示 struct 的數(shù)組，允許您為此 struct 的一個(gè)或多個(gè)實(shí)例分配內(nèi)存。