Android Paint之 setXfermode PorterDuffXfermode 讲解
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Android Paint之 setXfermode PorterDuffXfermode 讲解相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
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前面关于paint的方法讲解里，讲到 setXfermode 就截止了，原因有两个：
1. 那篇文章已经太长了，我自己都看不下去了；
2. setXfermode 在paint 里占有至关重要的地位；
基于以上两个原因，我们一起来看看这个方法有何妙用。
首先我们还是来看看关于这个方法的说明：
/**
* Set or clear the xfermode object. - 设置或清除xfermode对象;
* Pass null to clear any previous xfermode. - 传递null以清除任何以前的xfermode。
* As a convenience, the parameter passed is also returned. - 为方便起见，也返回传递的参数。
*
* @return xfermode
*/
public Xfermode setXfermode(Xfermode xfermode)
int xfermodeNative = 0;
if (xfermode != null)
xfermodeNative = xfermode.native_instance;
native_setXfermode(mNativePaint, xfermodeNative);
mXfermode = xfermode;
return xfermode;
这个方法传进一个 Xfermode 对象，而打开 Xfermode 发现里面没有提供任何可用的构造函数或方法，ctrl ＋T 看到它有三个子类：
前两个子类 AvoidXfermode 和 PixelXorXfermode 大家可以看到都已经被划上了斜线，下面就简单提及一下，咱们的重点在 PorterDuffXfermode :
1. AvoidXfermode:
/** This xfermode draws, or doesn't draw, based on the destination's
* distance from an op-color.
*
* There are two modes, and each mode interprets a tolerance value.
*
* Avoid: In this mode, drawing is allowed only on destination pixels that
* are different from the op-color.
* Tolerance near 0: avoid any colors even remotely similar to the op-color
* Tolerance near 255: avoid only colors nearly identical to the op-color
* Tolerance near 0: draw only on colors that are nearly identical to the op-color
* Tolerance near 255: draw on any colors even remotely similar to the op-color
*/
public AvoidXfermode(int opColor, int tolerance, Mode mode)
if (tolerance < 0 || tolerance > 255)
throw new IllegalArgumentException("tolerance must be 0..255");
native_instance = nativeCreate(opColor, tolerance, mode.nativeInt);
咱们把它上面的说明看下就很清楚了：
xfermode 是否绘制，基于目标色和参数 op-color 的差距；
其中有两种模式，分别为 Avoid 和 TARGET：
Avoid模式：只会在目标像素值和 op-color "不一样" 的地方进行绘制；
Target模式：只会在目标像素值和 op-color "一样" 的地方进行绘制；
上面的"一样" 和 "不一样" 我都打上了引号，并不是指严格意义上的一样，而是只要在可容忍范围内就代表一样，这个可容忍范围，就是容差值（tolerance），0 代表最小容差，即得和 op-color 真正意义上一样才 ok ，255 则代表最大容差，只要有一点相近，则ok；
咱们一起来看个小例子：
先在网上找个图案，用PS去掉周围部分，主体改为纯色；
当我们使用PS里的魔棒创立选区的时候，发现一次只选取了其中最相近的一部分，这时候可以看到容差为5，但我们的目的是想把图形周围近似的蓝灰色都选中该怎么办呢？容差这时候就起作用了，改大容差，就相当于调大近似度，这个概念和我们里面的容差值是一样的，希望这样说便于理解，我们看下对比图，调到50 一下就可以选中外层所有蓝灰色：
好，我们现在有了一个纯色的图标，假定我们现在有一个需求，需要在某种操作下将图标变色，类似微信底部的tab图标，未选中时时白色，选中时是绿色，这个时候我们就可以用
AvoidXfermode 进行实现，我们一起看看要怎么做：
1. 给paint 设置要变换的颜色和图层混合模式为 AvoidXfermode;
2. 绘制图标；
3. 再绘制对应色块；
由于是对对应颜色进行替换，所以也就形成了图标变色的效果，一起来看看代码：
public class AvoidXfermodeView extends View
private Paint mBitmapPaint, mAvoidPaint;
private int mTotalWidth, mTotalHeight;
private Bitmap mBitmap;
private int mBitWidth, mBitHeight;
private Rect mOriginSrcRect, mOriginDestRect;
private Rect mAvoidSrcRect, mAvoidDestRect;
private AvoidXfermode mAvoidXfermode;
public AvoidXfermodeView(Context context)
super(context);
initPaint();
initBitmap();
// 对蓝色相近的颜色进行替换
mAvoidXfermode = new AvoidXfermode(Color.BLUE, 150, Mode.TARGET);
private void initBitmap()
mBitmap = ((BitmapDrawable) getResources().getDrawable(R.drawable.bluelogo)).getBitmap();
mBitWidth = mBitmap.getWidth();
mBitHeight = mBitmap.getHeight();
private void initPaint()
mBitmapPaint = new Paint();
// 去锯齿
mBitmapPaint.setAntiAlias(true);
// 防抖动
mBitmapPaint.setDither(true);
// 图像过滤
mBitmapPaint.setFilterBitmap(true);
// 使用上面属性创建一个新paint
mAvoidPaint = new Paint(mBitmapPaint);
// 颜色设置为红色
mAvoidPaint.setColor(Color.RED);
@Override
protected void onDraw(Canvas canvas)
super.onDraw(canvas);
// 绘制原图
canvas.drawBitmap(mBitmap, mOriginSrcRect, mOriginDestRect, mBitmapPaint);
// 绘制用于变色图
canvas.drawBitmap(mBitmap, mAvoidSrcRect, mAvoidDestRect, mAvoidPaint);
// 设置图层混合模式
mAvoidPaint.setXfermode(mAvoidXfermode);
// 绘制色块进行混合，得到最终效果
canvas.drawRect(mAvoidDestRect, mAvoidPaint);
@Override
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec)
super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
@Override
protected void onSizeChanged(int w, int h, int oldw, int oldh)
super.onSizeChanged(w, h, oldw, oldh);
mTotalWidth = w;
mTotalHeight = h;
mOriginSrcRect = new Rect(0, 0, mBitWidth, mBitHeight);
// 为了让图水平居中
int left = (mTotalWidth - mBitWidth) / 2;
mOriginDestRect = new Rect(left, 0, left + mBitWidth, mBitHeight);
mAvoidSrcRect = new Rect(mOriginSrcRect);
// 两张图得间距
int distance = (int) TypedValue.applyDimension(TypedValue.COMPLEX_UNIT_DIP, 10,
getResources().getDisplayMetrics());
mAvoidDestRect = new Rect(left, mBitHeight + distance, left + mBitWidth, mBitHeight * 2
+ distance);
一起来看看效果：
我擦，什么情况，逗我玩儿呢？这时候大家别忘了，前面说过这方法已经在API 16过时了，要在高版本用的话需要关掉硬件加速，什么？硬件加速怎么关...
硬件加速分全局（Application）、Activity、Window、View 四个层级，也简单提及一下：
1.在androidManifest.xml文件为application标签添加如下的属性即可为整个应用程序开启硬件加速：
<application android:hardwareAccelerated="true" ...>2.在Activity 标签下使用 hardwareAccelerated 属性开启或关闭硬件加速：
<activity android:hardwareAccelerated="false" />
getWindow().setFlags( WindowManager.LayoutParams.FLAG_HARDWARE_ACCELERATED, WindowManager.LayoutParams.FLAG_HARDWARE_ACCELERATED);
setLayerType(View.LAYER_TYPE_SOFTWARE, null);
<application
android:allowBackup="true"
android:hardwareAccelerated="false"－－－再看下效果：
我们可以看到，现在蓝花已经变成红花了，已经实现了前面说的图标变色小需求，这时候有人可能会说了，这东西还有点用，如果我要在进行某些操作的时候让图标进行颜色的平滑过渡，该怎么办呢？比如viewPager从一页滑到另一页的时候，图标颜色渐变过渡，其实这样的需求只需要在上面的基础上稍加改动即可，提供下思路：
eg：view层级对外提供个接口，传入渐变比例，view里根据比例计算出当前色值，然后实时的把paint的色值更新，重新绘制即可！
好了，AvoidXfermode 就讲这些！
2. PixelXorXfermode
/**
* PixelXorXfermode implements a simple pixel xor (op ^ src ^ dst).
* This transformation does not follow premultiplied conventions, therefore
* this mode *always* returns an opaque color (alpha == 255). Thus it is
* not really usefull for operating on blended colors.
*/
@Deprecated
public class PixelXorXfermode extends Xfermode
public PixelXorXfermode(int opColor)
native_instance = nativeCreate(opColor);
private static native int nativeCreate(int opColor);
从上面的介绍上讲，这只是一个简单异或运算，这种变换不满足预乘公约，因此会总是返回一个不透明的颜色，所以对操作颜色混合不是特别的有效；
基于以上说明和这个类已经过时，讲解到此结束；
3. PorterDuffXfermode
这个类是setXfermode 方法的核心，也是图层混合模式里的核武器，通过它再加上我们的想象力，就能解决图形图像绘制里的很多问题，首先，还是看下方法说明：
/**
* Create an xfermode that uses the specified porter-duff mode.
*
* @param mode The porter-duff mode that is applied
*/
public PorterDuffXfermode(PorterDuff.Mode mode)
this.mode = mode;
native_instance = nativeCreateXfermode(mode.nativeInt);
使用 PorterDuff 模式创建一个图层混合模式，如此说来，我们的重心就转移到了 PorterDuff 身上；
PorterDuff 是啥，居然没法翻译，我靠，百思不得其姐，如果对图形图像学有所了解，肯定会知道，PorterDuff 实则是两个人名的的组合Thomas Porter 和 Tom Duff ，PorterDuff则是用于描述数字图像合成的基本手法，通过组合使用 Porter-Duff 操作，可完成任意 2D图像的合成；
听起来好像很屌炸天的样子，接下来我们一起来逐个看下这些模式：
public class PorterDuff
// these value must match their native equivalents. See SkPorterDuff.h
public enum Mode
/** [0, 0] */
CLEAR (0),
/** [Sa, Sc] */
SRC (1),
/** [Da, Dc] */
DST (2),
/** [Sa + (1 - Sa)*Da, Rc = Sc + (1 - Sa)*Dc] */
SRC_OVER (3),
/** [Sa + (1 - Sa)*Da, Rc = Dc + (1 - Da)*Sc] */
DST_OVER (4),
/** [Sa * Da, Sc * Da] */
SRC_IN (5),
/** [Sa * Da, Sa * Dc] */
DST_IN (6),
/** [Sa * (1 - Da), Sc * (1 - Da)] */
SRC_OUT (7),
/** [Da * (1 - Sa), Dc * (1 - Sa)] */
DST_OUT (8),
/** [Da, Sc * Da + (1 - Sa) * Dc] */
SRC_ATOP (9),
/** [Sa, Sa * Dc + Sc * (1 - Da)] */
DST_ATOP (10),
/** [Sa + Da - 2 * Sa * Da, Sc * (1 - Da) + (1 - Sa) * Dc] */
XOR (11),
/** [Sa + Da - Sa*Da,
Sc*(1 - Da) + Dc*(1 - Sa) + min(Sc, Dc)] */
DARKEN (12),
/** [Sa + Da - Sa*Da,
Sc*(1 - Da) + Dc*(1 - Sa) + max(Sc, Dc)] */
LIGHTEN (13),
/** [Sa * Da, Sc * Dc] */
MULTIPLY (14),
/** [Sa + Da - Sa * Da, Sc + Dc - Sc * Dc] */
SCREEN (15),
/** Saturate(S + D) */
ADD (16),
OVERLAY (17);
Mode(int nativeInt)
this.nativeInt = nativeInt;
/**
* @hide
*/
public final int nativeInt;
其中 Sa 代表source alpha ，即源 alpha 值 ，Da 代表 Destination alpha ，即 目标alpha值 ，Sc 代表 source color ，即源色值 ，Dc 代表 Destination color ，即目标色值，并且这所有的计算都以像素为单位，在某一种混合模式下，对每一个像素的alpha 和 color 通过对应算法进行运算，得出新的像素值，进行展示；
接下来写个view 逐个对以上模式进行测试：
public class PorterDuffXfermodeView extends View
private Paint mPaint;
private Bitmap mBottomBitmap, mTopBitmap;
private Rect mBottomSrcRect, mBottomDestRect;
private Rect mTopSrcRect, mTopDestRect;
private Xfermode mPorterDuffXfermode;
// 图层混合模式
private PorterDuff.Mode mPorterDuffMode;
// 总宽高
private int mTotalWidth, mTotalHeight;
private Resources mResources;
public PorterDuffXfermodeView(Context context)
super(context);
mResources = getResources();
initBitmap();
initPaint();
initXfermode();
// 初始化bitmap
private void initBitmap()
mBottomBitmap = ((BitmapDrawable) mResources.getDrawable(R.drawable.blue)).getBitmap();
mTopBitmap = ((BitmapDrawable) mResources.getDrawable(R.drawable.red)).getBitmap();
// 初始化混合模式
private void initXfermode()
mPorterDuffMode = PorterDuff.Mode.DST;
mPorterDuffXfermode = new PorterDuffXfermode(mPorterDuffMode);
private void initPaint()
mPaint = new Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG);
@Override
protected void onDraw(Canvas canvas)
super.onDraw(canvas);
// 背景铺白
canvas.drawColor(Color.WHITE);
// 保存为单独的层
int saveCount = canvas.saveLayer(0, 0, mTotalWidth, mTotalHeight, mPaint,
Canvas.ALL_SAVE_FLAG);
// 绘制目标图
canvas.drawBitmap(mBottomBitmap, mBottomSrcRect, mBottomDestRect, mPaint);
// 设置混合模式
mPaint.setXfermode(mPorterDuffXfermode);
// 绘制源图
canvas.drawBitmap(mTopBitmap, mTopSrcRect, mTopDestRect, mPaint);
mPaint.setXfermode(null);
canvas.restoreToCount(saveCount);
@Override
protected void onSizeChanged(int w, int h, int oldw, int oldh)
super.onSizeChanged(w, h, oldw, oldh);
mTotalWidth = w;
mTotalHeight = h;
int halfHeight = h / 2;
mBottomSrcRect = new Rect(0, 0, mBottomBitmap.getWidth(), mBottomBitmap.getHeight());
// 矩形只画屏幕一半
mBottomDestRect = new Rect(0, 0, mTotalWidth, halfHeight);
mTopSrcRect = new Rect(0, 0, mTopBitmap.getWidth(), mTopBitmap.getHeight());
mTopDestRect = new Rect(0, 0, mTotalWidth, mTotalHeight);
@Override
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec)
super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
原图如下：
蓝色上下分别为完全不透明和半透区，红色左右为半透和完全不透明区，这样绘制时可以让所有的情况进行交叉，便于分析，先看下默认绘制效果：
(1). CLEAR
清除模式［0，0］，即最终所有点的像素的alpha 和color 都为 0，所以画出来的效果只有白色背景：
(2). SRC －［Sa , Sc］
只保留源图像的 alpha 和 color ，所以绘制出来只有源图，有时候会感觉分不清先绘制的是源图还是后绘制的是源图，这个时候可以这么记，先绘制的是目标图，不管任何时候，一定要做一个有目标的人，目标在前！
这个时候绘制的情形是只有屏幕上的红色圆；
(3). DST －[ Da, Dc ]
同上类比，只保留目标图像的 alpha 和 color，所以绘制出来的只有目标图，也就是屏幕上的的蓝色图；
(4).SRC_OVER － [ Sa +(1-Sa) * Da , Rc = Sc +( 1- Sa ) * Dc]
在目标图片顶部绘制源图像,从命名上也可以看出来就是把源图像绘制在上方；
(5). DST_OVER － [Sa + ( 1 - Sa ) * Da ,Rc = Dc + ( 1 - Da ) * Sc ]
可以和 SRC_OVER 进行类比，将目标图像绘制在上方,这时候就会看到先绘制的蓝色盖在了红色圆的上面；
(6). SRC_IN － [ Sa * Da , Sc * Da ]
在两者相交的地方绘制源图像，并且绘制的效果会受到目标图像对应地方透明度的影响；
(7). DST_IN － [ Sa * Da , Sa * Dc ]
可以和SRC_IN 进行类比，在两者相交的地方绘制目标图像，并且绘制的效果会受到源图像对应地方透明度的影响；
(8). SRC_OUT － [ Sa * ( 1 - Da ) , Sc * ( 1 - Da ) ]
从字面上可以理解为 在不相交的地方绘制 源图像，那么我们来看看效果是不是这样；
这个效果似乎和上面说的不大一样，这个时候我们回归本源[ Sa * ( 1 - Da ) , Sc * ( 1 - Da ) ] ，从公式里可以看到 对应处的 color 是 Sc * ( 1 - Da ) ，如果相交处的目标色的alpha是完全不透明的，这时候源图像会完全被过滤掉，否则会受到相交处目标色 alpha 影响，呈现出对应色值，如果还有问题，大家可以对比上图和普通叠加图，再参考下上面公式理解；
所以该模式总结一下应该是：在不相交的地方绘制源图像，相交处根据目标alpha进行过滤，目标色完全不透明时则完全过滤，完全透明则不过滤；
(9). DST_OUT － [ Da * ( 1 - Sa ) , Dc * ( 1 - Sa ) ]
同样，可以类比SRC_OUT , 在不相交的地方绘制目标图像，相交处根据源图像alpha进行过滤，完全不透明处则完全过滤，完全透明则不过滤；
(10). SRC_ATOP － [ Da , Sc * Da + ( 1 - Sa ) * Dc ]
源图像和目标图像相交处绘制源图像，不相交的地方绘制目标图像，并且相交处的效果会受到源图像和目标图像alpha的影响；
(11). DST_ATOP － [ Sa , Sa * Dc + Sc * ( 1 - Da ) ]
源图像和目标图像相交处绘制目标图像，不相交的地方绘制源图像，并且相交处的效果会受到源图像和目标图像alpha的影响；
(12). XOR － [ Sa + Da - 2 * Sa * Da, Sc * ( 1 - Da ) + ( 1 - Sa ) * Dc ]
在不相交的地方按原样绘制源图像和目标图像，相交的地方受到对应alpha和色值影响，按上面公式进行计算，如果都完全不透明则相交处完全不绘制；
(13). DARKEN － [ Sa + Da - Sa * Da , Sc * ( 1 - Da ) + Dc * ( 1 - Sa ) + min(Sc , Dc) ]
该模式处理过后，会感觉效果变暗，即进行对应像素的比较，取较暗值，如果色值相同则进行混合；
从算法上看，alpha值变大，色值上如果都不透明则取较暗值，非完全不透明情况下使用上面算法进行计算，受到源图和目标图对应色值和alpha值影响；
同样的，这样的混合效果可以直接在PS里进行简单模拟，创建三个一样的图层，选择对应的混合模式，对于效果表示是一致的：
(14). LIGHTEN － [ Sa + Da - Sa * Da , Sc * ( 1 -Da ) + Dc * ( 1 - Sa ) + max ( Sc , Dc ) ]
可以和 DARKEN 对比起来看，DARKEN 的目的是变暗，LIGHTEN 的目的则是变亮，如果在均完全不透明的情况下 ，色值取源色值和目标色值中的较大值，否则按上面算法进行计算；
(15). MULTIPLY － [ Sa * Da , Sc * Dc ]
正片叠底，即查看每个通道中的颜色信息，并将基色与混合色复合。结果色总是较暗的颜色。任何颜色与黑色复合产生黑色。任何颜色与白色复合保持不变。当用黑色或白色以外的颜色绘画时，绘画工具绘制的连续描边产生逐渐变暗的颜色。
(16). SCREEN － [ Sa + Da - Sa * Da , Sc + Dc - Sc * Dc ]
滤色，滤色模式与我们所用的显示屏原理相同，所以也有版本把它翻译成“屏幕”；
简单的说就是保留两个图层中较白的部分，较暗的部分被遮盖；当一层使用了滤色（屏幕）模式时，图层中纯黑的部分变成完全透明，纯白部分完全不透明，其他的颜色根据颜色级别产生半透明的效果;
(17). ADD － [ Saturate( S+ D ) ]
饱和度叠加
(18). OVERLAY - 叠加
像素是进行 Multiply （正片叠底）混合还是 Screen （屏幕）混合，取决于底层颜色，但底层颜色的高光与阴影部分的亮度细节会被保留；
以上就是android 提供的所有的混合模式，有了这，只要是图像与图像任何形式混合能创造的效果，我们就都能够进行实现，这时候我们再看看混合模式的示意图：
前面我们用AvoidXfermode实现的图标变色小栗子也同样可以使用PorterDuffXfermode进行实现，大家可以自己尝试；
最后，我们利用混合模式完成两个小栗子：
一、还算比较流行的一种 loading 形式：
先看下效果：
这个效果如果不知道图像的混合模式，做的话可能会采用2张图，对上面的图进行裁切，但自从有了混合模式，这一切都将变的简单；
我们只需要如下几步：
1.绘制目标图；
2.设置混合模式；
3.绘制带颜色的Rect；
4.不断改变Rect的区域；
代码如下：
public class PoterDuffLoadingView extends View
private Resources mResources;
private Paint mBitPaint;
private Bitmap mBitmap;
private int mTotalWidth, mTotalHeight;
private int mBitWidth, mBitHeight;
private Rect mSrcRect, mDestRect;
private PorterDuffXfermode mXfermode;
private Rect mDynamicRect;
private int mCurrentTop;
private int mStart, mEnd;
public PoterDuffLoadingView(Context context)
super(context);
mResources = getResources();
initBitmap();
initPaint();
initXfermode();
private void initXfermode()
// 叠加处绘制源图
mXfermode = new PorterDuffXfermode(Mode.SRC_IN);
private void initPaint()
// 初始化paint
mBitPaint = new Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG);
mBitPaint.setFilterBitmap(true);
mBitPaint.setDither(true);
mBitPaint.setColor(Color.RED);
private void initBitmap()
// 初始化bitmap
mBitmap = ((BitmapDrawable) mResources.getDrawable(R.drawable.ga_studio))
.getBitmap();
mBitWidth = mBitmap.getWidth();
mBitHeight = mBitmap.getHeight();
@Override
protected void onDraw(Canvas canvas)
super.onDraw(canvas);
// 存为新图层
int saveLayerCount = canvas.saveLayer(0, 0, mTotalWidth, mTotalHeight, mBitPaint,
Canvas.ALL_SAVE_FLAG);
// 绘制目标图
canvas.drawBitmap(mBitmap, mSrcRect, mDestRect, mBitPaint);
// 设置混合模式
mBitPaint.setXfermode(mXfermode);
// 绘制源图形
canvas.drawRect(mDynamicRect, mBitPaint);
// 清除混合模式
mBitPaint.setXfermode(null);
// 恢复保存的图层；
canvas.restoreToCount(saveLayerCount);
// 改变Rect区域，真实情况下时提供接口传入进度，计算高度
mCurrentTop -= 8;
if (mCurrentTop <= mEnd)
mCurrentTop = mStart;
mDynamicRect.top = mCurrentTop;
postInvalidate();
@Override
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec)
super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
@Override
protected void onSizeChanged(int w, int h, int oldw, int oldh)
super.onSizeChanged(w, h, oldw, oldh);
mTotalWidth = w;
mTotalHeight = h;
mSrcRect = new Rect(0, 0, mBitWidth, mBitHeight);
// 让左边和上边有些距离
int left = (int) TypedValue.complexToDimension(20, mResources.getDisplayMetrics());
mDestRect = new Rect(left, left, left + mBitWidth, left + mBitHeight);
mStart = left + mBitHeight;
mCurrentTop = mStart;
mEnd = left;
mDynamicRect = new Rect(left, mStart, left + mBitWidth, left + mBitHeight);
二、采用混合模式过滤形状，实现水波纹：
文章链接 －自定义view实现水波纹效果
CSDN 源码下载地址：http://download.csdn.net/detail/tianjian4592/8571355
以上是关于Android Paint之 setXfermode PorterDuffXfermode 讲解的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章
Android Shader 颜色图像渲染 paint.setXfermode