Skia GPU加速能使Android系统的Webkit渲染获得多少收益

Posted 2023-05-03

　　GPU加速Webkit渲染有何意义？

　　从Honeycomb[3.x]版本起，Andorid便支持GPU加速，但目前android并没有使用Skia GPU进行Webkit渲染。Skia GPU使用OpenGL进行后台加速渲染，未来也许会代替Skia。

　　很多人觉得，即使Android成功使用了GPU加速Webkit渲染，在访问浏览如雅虎等一般的网站时，用户也感觉不到太大的差异。因为Webkit的资源大多数消耗在了javascript脚本和布局定位上。

　　我们觉得Webkit使用GPU加速渲染的最大意义无非是html5 Canvas[HTML5的动态绘图效果]。Android渲染Canvas动画实在太慢，导致Web开发者根本无法在Android上用Canvas开发网页游戏[要注意的是，目前很多手机和平板的应用程序以HTML5做为界面，并使用Webkit工作，这也是很多应用在Android系统上感觉“不流畅”的重要因素。译者注]。

　　Android Webkit开发平台[NDK]使用Skia GPU加速测试

　　我们对Android系统使用Skia GPU加速的Webkit进行了测试。我们手上已经有Android Webkit NDK的WAC2.0版本，我使用了某个提交版本的Skia源码，并开启Skia GPU加速将其编译进NDK中。

　　我并没有使用Canvas加速，因为这还要增加修改GraphicsContextSkia API的工作，所以并未测试Canvas渲染的性能。

　　为了使用Skia GPU加速，我做了以下两点：

　　1，新增了一个使用GLSurfaceView的eglContext内容。
　　2，在WebView.cpp中使用SkGpuCanvas代替SkCanvas。 我在系统版本为2.3.2的Nexus S上测试，并禁用了屏幕合成加速和Webkit后备缓存，结果出乎意料，Skia GPU反而降低了绘图性能，比Skia使用CPU渲染的时候慢了两倍以上。

　　当用户滚动雅虎网站页面的时候，每一帧都会使Webkit对页面元素进行重绘。页面元素包括70%的文本，15%的矩形和15%的图像，Skia GPU“加速”渲染时候反而慢了五倍。

　　你看到图表后也许会觉得Skia GPU渲染SVG动画时是要比CPU快那么一丁点了。不过Webkit在渲染SVG动画的时候出了一些问题，它绝大多数时间花在了定位布局SVG元素上，而不是渲染SVG元素。所以我不敢确定Skia使用GPU加速时是不是真的变快了。

　　Skia在栅格化文本的时候使用的是CPU而不是GPU，它将文本缓存为材质贴图。因此Skia GPU加速并不会增加滚动文本时的速度。

　　我一开始觉得Skia GPU加速会在绘制飞舞的浏览器图标时理应能速度更快了，毕竟那是位图动画，是GPU的强项。结果，Skia GPU渲染慢了10倍……由于还没有得到详细结果，所以我们需要做进一步的研究，以找到问题的原因。

　　当你构建Skia的时候，你会得到一个跑分程序，运行之后，你会看到使用CPU和GPU渲染时的性能差异。下面是一些测试得分中的重点项目。
　　你能看到，除了位图绘制，Skia GPU渲染慢了两倍左右。

　　为什么Skia GPU渲染会更慢？

　　在我使用gDEBugger[调试工具]和callgrind记录之后，发现了一些问题：

　　1，glDrawSomething调用得太频繁；
2，gl[图形链接库]状态被调整得过多；
3，转换到FBO[Frame Buffer
Objects]的次数太频繁。

　　这一切的祸根就是glDrawSomething用得太多，在Webkit调用SkCanvas::drawSomething的时候，每次都是Skia调用glDraw，改变GL状态，并转换为FBO的动作重复。而且即使Skia解决了这三个问题，我也无法确定Skia
GPU在绘制文本动画和小几何图形的时候能比CPU要快。因为实际上GPU在渲染1000个以上数量的小几何图形[小于10像素]的时候难以变得更迅速。而在这之前，Android开发人员就已经极大优化了线性渲染器。在Skia的跑分程序中也看出path_stroke_small_triangle要慢约15倍左右。

　　Skia GPU加速的前景

　　你也许会觉得在绘制2D矢量图形的时候，使用GPU是不可能加速的，但请不要太早下结论，我写了一个小程序来测试在使用GPU绘制贝赛尔曲线的时候能比CPU快多少。幸运的是，在Nexus
S上测试的时候，Android的GPU绘制确实比CPU快了点。

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　　贝塞尔曲线绘制100个圆测试 -
使用CPU渲染

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　　贝塞尔曲线绘制100个圆测试 -
使用GPU渲染

　　绘制100个大圆的动画，GPU渲染快了1.5倍。

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　　贝塞尔曲线绘制1000个圆测试 -
使用CPU渲染

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　　贝塞尔曲线绘制1000个圆测试 -
使用GPU渲染

　　绘制1000个小圆的动画，GPU渲染速度和CPU接近。

　　Skia
GPU很慢，不过谷歌只花了一年去实现他，我认为谷歌可以像优化线性渲染器那样去优化它。如果是这样的话，我觉得Android用户也许在一两年内就能享受HTML5
Canvas的游戏了[当然，结果是因为现在ARM的处理器性能越来越好，Skia GPU大概也许就这样被遗忘了……译者注]。 参考技术A 从Honeycomb[3.x]版本起，Andorid便支持GPU加速，但目前Android并没有使用Skia GPU进行Webkit渲染。Skia GPU使用OpenGL进行后台加速渲染，未来也许会代替Skia。
很多人觉得，即使Android成功使用了GPU加速Webkit渲染，在访问浏览如雅虎等一般的网站时，用户也感觉不到太大的差异。因为Webkit的资源大多数消耗在了Javascript脚本和布局定位上。
我们觉得Webkit使用GPU加速渲染的最大意义无非是HTML5 Canvas[HTML5的动态绘图效果]。Android渲染Canvas动画实在太慢，导致Web开发者根本无法在Android上用Canvas开发网页游戏[要注意的是，目前很多手机和平板的应用程序以HTML5做为界面，并使用Webkit工作，这也是很多应用在Android系统上感觉“不流畅”的重要因素。译者注]。
Android Webkit开发平台[NDK]使用Skia GPU加速测试
我们对Android系统使用Skia GPU加速的Webkit进行了测试。我们手上已经有Android Webkit NDK的WAC2.0版本，我使用了某个提交版本的Skia源码，并开启Skia GPU加速将其编译进NDK中。
我并没有使用Canvas加速，因为这还要增加修改GraphicsContextSkia API的工作，所以并未测试Canvas渲染的性能。

Android JB skia api/操作列表

【中文标题】Android JB skia api/操作列表

【英文标题】：Android JB skia api/operation list

【发布时间】：2013-08-13 02:37:00

【问题描述】：

我注意到Android开发者官网有如下解释，

" 我们预计 Skia 将被慢慢淘汰，而不会对开发人员产生不利影响。 Skia 目前已被弃用并处于维护模式，但将需要一段时间，因为今天发布的大多数应用程序仍然依赖于非硬件加速的 Canvas 操作。另外，并不是所有的 Skia 操作都被 OpenGL 支持，所以一些操作仍然是用 Skia 软件完成的，即使打开了硬件加速。 "

是否有任何列表可以通过skia告诉我Android JB图形部分仍在使用哪些操作？

我相信任何参考资料都会对我有用。

提前致谢。

【参考方案1】：

答案可在 Android 开发者网站上Hardware Acceleration 页面上的图表中找到。

有关更多背景信息，您可以观看有关硬件渲染的 Google IO 会话：

http://www.google.com/events/io/2011/sessions/accelerated-android-rendering.html

【讨论】：

感谢张先生的宝贵回答。

关于硬件加速，我可以使用链接中显示的表格吗，例如，在Canvas api中，drawPicture()只能通过skia实现，而OpenGL（API级别18）？ Paint、Xfermode 和 Shader 也是如此。

我认为不支持 drawPicture()。您可能的意思是 drawBitMapMesh() 在 API 18 上具有硬件加速，这就是我的阅读方式。

在 API 18 中，硬件加速支持 drawBitMapMesg()。这意味着实现将走 OpenGL 路线。然而，由于硬件加速还不支持drawPicture()，它只能走skia route。另外，大部分 Paint（除了一些被选中）、Xfermode 和 Shader 尚不被硬件加速支持，因此它们只能通过skia lib 使用。我的理解正确吗？

老实说，我只是在阅读文档。如果您真的想知道发生了什么，您可以随时创建一个测试应用或查看源代码。