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OpenGL ES平台

业务流程

基于OpenGL ES图形API平台,超帧内插模式的主要业务流程如下:

  1. 用户进入超帧适用的游戏场景。
  2. 游戏应用调用HMS_FG_CreateContext_GLES接口创建超帧上下文实例。如超帧上下文实例创建失败,则无需进入步骤5到步骤9的预测帧、真实帧交替渲染送显的循环流程,只需逐帧对场景进行渲染送显即可。
  3. 游戏应用调用接口配置超帧实例属性。包括调用HMS_FG_SetAlgorithmMode_GLES(必选)设置超帧算法模式并选择内插模式;调用HMS_FG_SetResolution_GLES(必选)设置超帧输入输出图像分辨率;调用HMS_FG_SetCvvZSemantic_GLES(可选)设置齐次裁剪空间Z/W范围及深度测试函数;调用HMS_FG_SetImageFormat_GLES(可选)设置真实渲染帧颜色缓冲区图像格式;如果颜色缓冲区相对深度模板缓冲区基于y轴翻转180度,则调用HMS_FG_SetDepthStencilYDirectionInverted_GLES(可选)设置翻转状态。
  4. 游戏应用调用HMS_FG_Activate_GLES接口激活超帧上下文实例。
  5. 游戏应用调用HMS_FG_Dispatch_GLES接口并传入历史真实渲染帧颜色信息、深度信息、相机矩阵信息,生成预测帧,并更新预测帧缓冲区。当相机视图投影矩阵的平移分量非常大时(如超过10W),预测帧效果下降,画面易出现闪烁。此时可在HMS_FG_Dispatch_GLES接口调用前调用HMS_FG_SetExtendedCameraInfo_GLES设置相机扩展信息,从而获取精度更高的预测帧效果。
  6. 预测帧绘制UI并送显。
  7. 绘制缓存中的上一帧真实渲染帧,并绘制UI。
  8. 上一帧真实渲染帧送显。
  9. 渲染游戏场景获取真实渲染帧,缓存真实渲染帧颜色信息、深度信息、相机矩阵等信息,用于后续超帧预测。由于内插模式真实帧需要等待前一帧预测帧绘制并送显后再送显,因此此处缓存一帧真实帧信息。跳转至序号5继续执行,直到退出游戏场景。
  10. 用户退出超帧适用的游戏场景。
  11. 游戏应用调用HMS_FG_DestroyContext_GLES接口销毁超帧上下文实例并释放内存资源。

开发步骤

本节阐述基于OpenGL ES图形API平台的超帧调用示例。详细代码请参考图形开发Sample(超帧GLES)

  1. 引用Graphics Accelerate Kit超帧头文件:frame_generation_gles.h。

    // 引用超帧frame_generation_gles.h头文件
    #include <graphics_game_sdk/frame_generation_gles.h>
  2. 编写CMakeLists.txt。

    find_library(
    # Sets the name of the path variable.
    framegeneration-lib
    # Specifies the name of the NDK library that you want CMake to locate.
    libframegeneration.so
    )

    target_link_libraries(entry PUBLIC
    ${framegeneration-lib}
    )
  3. 调用HMS_FG_CreateContext_GLES接口创建超帧上下文实例。如果返回nullptr,则说明超帧上下文实例创建失败,或当前硬件设备不支持开启超帧。

    // 创建超帧上下文实例
    FG_Context_GLES* context_ = HMS_FG_CreateContext_GLES();
    if (context_ == nullptr) {
    return false;
    }
  4. 调用超帧实例属性配置接口,超帧算法模式选择内插模式。

    // 初始化超帧接口调用错误码
    FG_ErrorCode errorCode = FG_SUCCESS;

    // 超帧算法模式
    FG_AlgorithmModeInfo aInfo{};
    aInfo.predictionMode = FG_PREDICTION_MODE_INTERPOLATION; // 内插模式
    aInfo.meMode = FG_ME_MODE_BASIC; // 运动估计基础模式
    errorCode = HMS_FG_SetAlgorithmMode_GLES(context_, &aInfo); // [必选] 设置超帧算法模式
    if (errorCode != FG_SUCCESS) {
    return false;
    }

    // 真实帧颜色缓冲区分辨率
    FG_Dimension2D inputColorResolution{};
    inputColorResolution.width = 1280; // 真实帧颜色缓冲区图像宽度
    inputColorResolution.height = 720; // 真实帧颜色缓冲区图像高度
    // 真实帧深度模板缓冲区分辨率
    FG_Dimension2D inputDepthStencilResolution{};
    inputDepthStencilResolution.width = 1280; // 真实帧深度模板缓冲区图像宽度
    inputDepthStencilResolution.height = 720; // 真实帧深度模板缓冲区图像高度
    // 预测帧分辨率
    FG_Dimension2D outputColorResolution{};
    outputColorResolution.width = 1280; // 预测帧图像宽度
    outputColorResolution.height = 720; // 预测帧图像高度
    // 超帧输入输出图像分辨率
    FG_ResolutionInfo rInfo{};
    rInfo.inputColorResolution = inputColorResolution;
    rInfo.inputDepthStencilResolution = inputDepthStencilResolution;
    rInfo.outputColorResolution = outputColorResolution;
    errorCode = HMS_FG_SetResolution_GLES(context_, &rInfo); // [必选] 设置超帧输入输出图像分辨率
    if (errorCode != FG_SUCCESS) {
    return false;
    }

    // [可选] 设置齐次裁剪空间Z/W范围及深度测试模式,接口不调用时默认为FG_CVV_Z_SEMANTIC_MINUS_ONE_TO_ONE_FORWARD_Z
    errorCode = HMS_FG_SetCvvZSemantic_GLES(context_, FG_CVV_Z_SEMANTIC_MINUS_ONE_TO_ONE_FORWARD_Z);
    if (errorCode != FG_SUCCESS) {
    return false;
    }

    // [可选] 设置真实渲染帧颜色缓冲区图像格式,接口不调用时默认为FG_FORMAT_R8G8B8A8_UNORM
    errorCode = HMS_FG_SetImageFormat_GLES(context_, FG_FORMAT_R8G8B8A8_UNORM);
    if (errorCode != FG_SUCCESS) {
    return false;
    }

    // [可选] 当颜色缓冲区相对深度模板缓冲区基于y轴翻转180度时,设置第二个参数为true,接口不调用时默认为false
    errorCode = HMS_FG_SetDepthStencilYDirectionInverted_GLES(context_, true);
    if (errorCode != FG_SUCCESS) {
    return false;
    }
  5. 调用HMS_FG_Activate_GLES接口激活超帧上下文实例。

    // 激活超帧上下文实例
    errorCode = HMS_FG_Activate_GLES(context_);
    if (errorCode != FG_SUCCESS) {
    return false;
    }
  6. 游戏运行中,真实帧和预测帧交替渲染并送显。渲染真实帧时,缓存颜色信息、深度信息和相机矩阵等属性信息。渲染预测帧时,需调用HMS_FG_Dispatch_GLES接口并传入上一帧真实帧属性信息,指定预测帧缓冲区索引,生成预测帧,最终更新预测帧缓冲区内存。

    // 帧计数
    uint32_t frameNum = 0;
    // 帧生成属性配置结构体
    FG_DispatchDescription_GLES dispatchDescriptionData_ {
    .inputColor = 0U,
    .inputDepthStencil = 0U,
    .viewProj{},
    .invViewProj{},
    .outputColor = 0U
    };

    // 变量声明
    uint32_t inputColor = 0;
    uint32_t inputDepthStencil = 0;
    uint32_t outputColor = 0;
    FG_Mat4x4 preViewProj;
    FG_Mat4x4 preInvViewProj;

    // 帧循环
    while (true) {
    frameNum += 1;
    if ((frameNum & 1) != 0) { // 预测帧渲染阶段
    // 传入上一帧真实渲染帧颜色缓冲区索引
    dispatchDescriptionData_.inputColor = inputColor;
    // 传入上一帧真实渲染帧深度模板缓冲区索引
    dispatchDescriptionData_.inputDepthStencil = inputDepthStencil;
    // 传入预测帧缓冲区索引
    dispatchDescriptionData_.outputColor = outputColor;
    // 传入上一帧真实渲染帧视图投影矩阵
    dispatchDescriptionData_.viewProj = preViewProj;
    // 传入上一帧真实渲染帧视图投影逆矩阵
    dispatchDescriptionData_.invViewProj= preInvViewProj;

    // 生成预测帧,更新预测帧缓冲区的内存
    errorCode = HMS_FG_Dispatch_GLES(context_, &dispatchDescriptionData_);
    switch (errorCode) {
    case FG_SUCCESS: { // 生成预测帧成功
    // 绘制预测帧
    // ...

    // 绘制UI
    // ...

    // 预测帧送显
    // ...
    break;
    }
    case FG_COLLECTING_PREVIOUS_FRAMES:
    // 传入真实帧数量未达到固定阈值,无预测帧生成,基础内插模式传入真实帧数量<2时返回该状态码,此时不要将预测帧送显
    break;
    default:
    // 预测帧生成失败
    return false;
    }
    } else { // 真实帧渲染阶段
    // 绘制缓存中的上一帧真实帧
    // ...

    // 绘制UI
    // ...

    // 渲染当前帧渲染画面,缓存颜色、深度、相机矩阵等信息,用于下一帧预测帧生成
    // ...

    // 送显缓存中的上一帧真实帧
    // ...
    }
    }
  7. 调用HMS_FG_DestroyContext_GLES接口销毁超帧实例,释放内存资源。

    // 销毁超帧上下文实例并释放内存资源
    errorCode = HMS_FG_DestroyContext_GLES(&context_);
    if (errorCode != FG_SUCCESS) {
    return false;
    }