CN111640191A - 基于vr一体机的投录屏画面采集处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于VR一体机的投录屏画面采集处理方法，将3D应用的更新画面投放到投屏模块中，在进行画面更新的同时，还可以实现同一进程下的不同线程共享纹理资源。相对于现有技术而言，本发明的技术方案其能灵活处理多重投屏请求，且能完美适配目标投屏端的尺寸。同时采集处理的画面清晰完整，没有大黑边，对***渲染负载影响小。无论是用户使用，还是制作宣发材料都是非常好的方案。
Description
技术领域
本发明涉及VR技术领域，尤其涉及一种基于VR一体机的投录屏画面采集处理方法。
背景技术
VR(Virtual Reality，虚拟现实技术)，是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真***，它利用计算机生成一种模拟环境，是一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的***，使用户沉浸到该仿真环境中。
VR设备在进行画面投屏处理时，可将一体机内的单眼画面投到外部设备或者录制成视频文件。目前常见的投屏处理方式有两种：现有技术中的第一种方式为：一种是借助android***的虚拟屏幕直接录制整个屏幕作为画面来源。现有技术中的第二种方式：借助android***的Presentation方案。Apk将要投出的画面渲染到一个单独的SurfaceView，然后将SurfaceView与具有Presentation的虚拟屏幕关联。最终将画面传递给虚拟屏幕。
但是很显然，现有技术的上述两种技术方案仍然存在一些客观的技术问题：上述第一种方式的技术缺陷在于：借助android***的虚拟屏幕直接录制整个屏幕作为画面来源。这种方式最大的缺点是投出的画面是两个圆形的画面，接收端看到的图像不美观，用户体验差。上述第二种方式的技术缺陷在于：借助android***的Presentation方案的缺点是渲染效率低，需要经过surfaceflinger，且不易增加后处理环节(例如：加水印)。具体地，图像数据传输经过surfaceflinger处理时，会有额外的拷贝apk的画面到虚拟屏幕之间的操作，数据传输延迟和***负载都会增加，也会因为拷贝操作与apk的渲染同步并不完善会导致投出画面有画面撕裂现象。
因此说，如何克服上述技术问题是本领域技术人员需要解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提出一种基于VR一体机的投录屏画面采集处理方法，用以解决上述技术问题。
本发明的一实施例提出一种基于VR一体机的投录屏画面采集处理方法，将3D应用的更新画面投放到投屏模块中，在进行画面更新的同时，还可以实现同一进程下的不同线程共享纹理资源，具体包括如下操作步骤：
步骤S100：后台投屏服务单元启动之后创建一个后台主渲染线程，同时再创建一个OpenGLES的纹理；所述OpenGLES的纹理作为数据中端的纹理区域用于提供共享的纹理资源；
步骤S200：有投屏需求的投屏模块向后台投屏服务单元发送投屏请求；所述后台投屏服务单元对接收的投屏请求进行识别，识别出所述投屏请求中包含的Surface-x的ID编号和Surface-x其所需画面的尺寸信息；所述尺寸信息包括Surface-x所需投屏的高度尺寸和宽度尺寸；
步骤S300：所述后台投屏服务单元在接收到步骤S200中的投屏请求之后，基于投屏请求中的Surface-x创建一个渲染线程A并与后台主渲染线程共享上下文；所述渲染线程A与所述后台主渲染线程共享上下文，用以共享后台主渲染线程中OpenGLES的纹理所记载的纹理资源；所述渲染线程A与所述Surface-x一一对应；在所述后台投屏服务单元中的其他渲染线程任意调用OpenGLES的纹理所记载的纹理资源；同时后台投屏服务单元会基于后台主渲染线程的OpenGLES的纹理再创建一个Surface-APP；
步骤S400：所述后台投屏服务单元通过AIDL接口把Surface-APP传递给3D应用，所述Surface-APP用于建立3D应用与后台投屏服务单元之间的信息链路连接；
步骤S500：所述3D应用其本身包括有3D主渲染线程，且所述3D应用收到Surface-APP之后，所述3D应用基于Surface-APP创建一个与3D主渲染线程共享上下文的渲染线程B；所述渲染线程B用于渲染绘制所述3D主渲染线程中单眼画面，将渲染后的单眼画面落在所述Surface-APP的画面上，以保障Surface-APP的画面进行更新处理，从而最终将更新画面添加到OpenGLES的纹理中。
优选的，作为一种可实施方案；所述投屏模块包括Rtmp投屏模块、Miracast投屏模块。
优选的，作为一种可实施方案；在步骤S500中，还包括对更新画面进行剪裁处理，以适应投屏模块的尺寸的操作步骤：
步骤S510：将更新画面添加到OpenGLES的纹理中后，调取目标的投屏模块的Surface-x中记载的尺寸信息；根据所述尺寸信息进行裁剪以保证更新画面尺寸与所述投屏模块适配。
优选的，作为一种可实施方案；在步骤S500中，还包括对更新画面进行添加logo水印处理的操作步骤：
步骤S520：将更新画面添加到OpenGLES的纹理中后，获取需要添加的logo水印并添加到更新画面中，最后将更新画面投放到目标的投屏模块中。
优选的，作为一种可实施方案；在上述步骤S520中：所述获取需要添加的logo水印并添加到更新画面，具体包括如下操作步骤：
步骤S5210：将更新画面添加到OpenGLES的纹理中后，所述渲染线程A获取需要添加的logo水印，将其添加到更新画面上，并将添加logo水印的画面整理到OpenGLES的纹理的纹理资源中；
步骤S5220：目标的投屏模块访问OpenGLES的纹理，根据其Surface-x的ID编号，调取与所述Surface-x的ID编号同一链路上对应的更新画面，将其投放到目标的投屏模块中。
本发明实施例存在如下技术优势：
本发明实施例提出了一种基于VR一体机的投录屏画面采集处理方法的技术方案，至少包括如下两个方面的技术优势；
一、本发明实施例提供的基于VR一体机的投录屏画面采集处理方法，其降低了***渲染负载，具体降低***渲染负载的原因主要是通过AIDL的接口将3D应用的画面传递给后台投屏服务，不经过surfaceflinger处理。二、本发明实施例提供的基于VR一体机的投录屏画面采集处理方法，其实现了同一进程中的不同渲染线程之间的共享纹理区域，从而简便了处理操作，降低了渲染存储空间，进一步降低了***渲染负载；研究发现，现有技术中同一进程中的不同线程相互之间是隔离的，无法实现纹理的共享；因此本申请技术方案实施后，在同一进程内的其他后续创建的渲染线程也可以任意访问来分享后台主渲染线程中OpenGLES的纹理所记载的纹理资源。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对本发明保护范围的限定。在各个附图中，类似的构成部分采用类似的编号。
图1示出了本发明实施例基于VR一体机的投录屏画面采集处理方法的主要流程示意图；
图2示出了本发明实施例基于VR一体机的投录屏画面采集处理方法的控制原理结构示意图。
标号：10-投屏模块；20-后台投屏服务单元；21-后台主渲染线程；22-OpenGLES的纹理；30-3D应用；31-3D主渲染线程。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。
实施例一
如图1所示，下面对本发明实施例一中的基于VR一体机的投录屏画面采集处理方法进行详细说明。
本发明实施一提出一种基于VR一体机的投录屏画面采集处理方法，将3D应用的更新画面投放到投屏模块中，在进行画面更新的同时，还可以实现同一进程下的不同线程共享纹理资源，具体包括如下操作步骤：
步骤S100：后台投屏服务单元启动之后创建一个后台主渲染线程，同时再创建一个OpenGLES的纹理；所述OpenGLES的纹理作为数据中端的纹理区域用于提供共享的纹理资源；即需要说明的是，步骤S100中涉及的后台主渲染线程，其与步骤S500中的3D主渲染线程不同；renderthread是指的渲染线程RenderThread，他是一种安卓***内的渲染线程。
步骤S200：有投屏需求的投屏模块向后台投屏服务单元发送投屏请求；后台投屏服务单元对接收的投屏请求进行识别，识别出所述投屏请求中包含的Surface-x的ID编号和Surface-x其所需画面的尺寸信息；所述尺寸信息包括Surface-x所需投屏的高度尺寸和宽度尺寸；例如：所述投屏请求中包含了Surface-1以及Surface-1其所需画面的尺寸信息。另外一个投屏模块可能就会发送Surface-2以及Surface-2其所需画面的尺寸信息；(即Surface-x其中的x为数字即为ID编号)；
步骤S300：所述后台投屏服务单元在接收到步骤S200中的投屏请求之后，基于投屏请求中的Surface-x创建一个渲染线程A并与后台主渲染线程共享上下文；所述渲染线程A与后台主渲染线程共享上下文，用以共享后台主渲染线程中OpenGLES的纹理所记载的纹理资源；所述渲染线程A与所述Surface-x一一对应；且所述渲染线程A还用于将附加logo添加到单眼画面上，并将绘制结果整理到OpenGLES的纹理的纹理资源中；在所述后台投屏服务单元中的其他渲染线程任意调用OpenGLES的纹理所记载的纹理资源；同时后台投屏服务单元会基于后台主渲染线程的OpenGLES的纹理再创建一个Surface-APP；上述投屏模块包括Rtmp投屏模块、Miracast投屏模块或者其他形式的投屏模块。
步骤S400：所述后台投屏服务单元通过AIDL接口把Surface-APP传递给3D应用(或称3D应用APK)，所述Surface-APP用于建立3D应用与后台投屏服务单元之间的信息链路连接；
步骤S500：所述3D应用其本身包括有3D主渲染线程，且所述3D应用收到Surface-APP之后，所述3D应用基于Surface-APP创建一个与3D主渲染线程共享上下文的渲染线程B；所述渲染线程B用于渲染绘制所述3D主渲染线程中单眼画面(或称单眼纹理，即3D应用每次变化画面都需要通过3D主渲染线程进行处理操作)，将渲染后的单眼画面落在所述Surface-APP的画面上，以保障Surface-APP的画面进行更新处理，从而最终将更新画面添加到OpenGLES的纹理中；即需要说明的是，渲染线程B渲染绘制所述3D主渲染线程中单眼画面，将渲染后的单眼画面落在所述Surface-APP的画面上，以保障Surface-APP的画面进行更新处理，Surface-APP又是由所述后台服务单元中的OpenGLES的纹理实施创建的，所以后台服务单元也能获知Surface-APP的每帧画面数据变化，此时后台服务单元中的OpenGLES的纹理的内容就已经是最新的画面了。
需要说明的是，前序步骤S100创建的后台主渲染线程、渲染线程A都是发生后台投屏服务单元的进程里面的，然而后来创建的3D主渲染线程、渲染线程B则是发生在3D应用的进程中；一方面3D应用基于Surface-APP创建了渲染线程B，那么渲染线程B中绘制单眼纹理，最终的画面结果都会落在Surface-APP上。下面进行举例说明：比如说渲染线程B以30FPS的帧率渲染，Surface-APP的画面就会以30FPS的帧率更新。另一方面，Surface-APP又是由后台服务单元实施创建的。所以后台服务单元也能获知Surface-APP的每帧画面数据变化，也就是说，3D应用的渲染线程B中每次更新画面，后台服务单元中都能收到***通知，告知Surface-APP已经更新了。此时后台服务单元中的纹理1的内容就已经是最新的画面了。
在使用嵌入式开放图形库(Open Graphics Library for Embedded Systems,OpenGLES)进行视频渲染开发的过程中，需要根据解码后的视频帧数据创建纹理，并根据创建的纹理进行图像的渲染。本发明实施例所采用的技术方案，其OpenGLES的纹理作为数据中端的纹理区域用于提供共享的纹理资源；
在上述步骤S300中，需要说明的是，上述渲染线程A与上述后台主渲染线程实现共享上下文，最终本质目的是为了共享后台主渲染线程中OpenGLES的纹理所记载的纹理资源，这样其他的渲染线程(例如：渲染线程B1、渲染线程B2、渲染线程B3等)也可以来访问OpenGLES的纹理所记载的纹理资源；所以说，共享纹理资源的目的是在同一进程中的其他渲染线程在进行绘制时，可以任意调用使用后台主渲染线程的OpenGLES的纹理的纹理资源来直接绘制。另外，共享上下文，只存在于同一个进程的不同线程之间。需要说明的是，前序步骤S100创建的后台主渲染线程、渲染线程A都是发生后台投屏服务单元的进程里面的；然而后来创建的3D主渲染线程、渲染线程B则是发生在3D应用的进程中的；需要说明的是，上述后台投屏服务单元每次接收到步骤S100的投屏请求都会基于这个投屏请求中的Surface-x创建渲染线程A，即针对每一个Surface-x都会创建一个渲染线程A；针对每一个Surface-x的ID编号都会特定生产一个渲染线程A。
如图2所示，本发明实施例提供的基于VR一体机的投录屏画面采集处理方法其应用的控制原理，图2中分别示意了投屏模块10、后台投屏服务单元20、后台主渲染线程21、后台主渲染线程中OpenGLES的纹理22、渲染线程A以及Surface-x、Surface-APP、3D应用30、3D主渲染线程31、渲染线程B等。
在步骤S500中，还包括对更新画面进行剪裁处理，以适应投屏模块的尺寸的操作步骤：
步骤S510：将更新画面添加到OpenGLES的纹理中后，调取目标的投屏模块的Surface-x中记载的尺寸信息；根据所述尺寸信息进行裁剪以保证更新画面尺寸与所述投屏模块适配。
需要说明的是，现有技术不会对单眼画面进行裁剪的，单眼画面一般是正方形的，然而外部投屏模块的显示屏幕都是长方形的，为此现有技术都是居中处理，即将单眼画面投放到外部投屏模块的显示屏幕上，因此两侧会出现大黑边，严重影响美观。但是本发明实施例则采用了裁剪适配方式避免了大黑边的出现。
在步骤S500中，还包括对更新画面进行添加logo水印处理的操作步骤：
步骤S520：将更新画面添加到OpenGLES的纹理中后，获取需要添加的logo水印并添加到更新画面中，最后将更新画面投放到目标的投屏模块中。
需要说明的是，现有技术也无法对更新画面进行添加水印，本发明实施例方案可以将更新画面添加到OpenGLES的纹理中，然后再获取logo水印添加到更新画面中。
在具体的技术方案中，在上述步骤S520中：所述获取需要添加的logo水印并添加到更新画面，具体包括如下操作步骤：
步骤S5210：将更新画面添加到OpenGLES的纹理中后，所述渲染线程A获取需要添加的logo水印，将其添加到更新画面上，并将添加logo水印的画面整理到OpenGLES的纹理的纹理资源中；
步骤S5220：目标的投屏模块访问OpenGLES的纹理，根据其Surface-x的ID编号，调取与所述Surface-x的ID编号同一链路上对应的更新画面，将其投放到目标的投屏模块中。
综上所述，本发明实施例提供的基于VR一体机的投录屏画面采集处理方法，其能灵活处理多重投屏请求，且能完美适配目标投屏端的尺寸。且画面清晰完整，没有大黑边。对***渲染负载影响小。无论是用户使用，还是制作宣发材料都是非常好的方案。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种基于VR一体机的投录屏画面采集处理方法，其特征在于，将3D应用的更新画面投放到投屏模块中，在进行画面更新的同时，还可以实现同一进程下的不同线程共享纹理资源，具体包括如下操作步骤：
步骤S100：后台投屏服务单元启动之后创建一个后台主渲染线程，同时再创建一个OpenGLES的纹理；所述OpenGLES的纹理作为数据中端的纹理区域用于提供共享的纹理资源；
步骤S200：有投屏需求的投屏模块向后台投屏服务单元发送投屏请求；所述后台投屏服务单元对接收的投屏请求进行识别，识别出所述投屏请求中包含的Surface-x的ID编号和Surface-x其所需画面的尺寸信息；所述尺寸信息包括Surface-x所需投屏的高度尺寸和宽度尺寸；
步骤S300：所述后台投屏服务单元在接收到步骤S200中的投屏请求之后，基于投屏请求中的Surface-x创建一个渲染线程A并与后台主渲染线程共享上下文；所述渲染线程A与所述后台主渲染线程共享上下文，用以共享后台主渲染线程中OpenGLES的纹理所记载的纹理资源；所述渲染线程A与所述Surface-x一一对应；在所述后台投屏服务单元中的其他渲染线程任意调用OpenGLES的纹理所记载的纹理资源；同时后台投屏服务单元会基于后台主渲染线程的OpenGLES的纹理再创建一个Surface-APP；
步骤S400：所述后台投屏服务单元通过AIDL接口把Surface-APP传递给3D应用，所述Surface-APP用于建立3D应用与后台投屏服务单元之间的信息链路连接；
步骤S500：所述3D应用其本身包括有3D主渲染线程，且所述3D应用收到Surface-APP之后，所述3D应用基于Surface-APP创建一个与3D主渲染线程共享上下文的渲染线程B；所述渲染线程B用于渲染绘制所述3D主渲染线程中单眼画面，将渲染后的单眼画面落在所述Surface-APP的画面上，以保障Surface-APP的画面进行更新处理，从而最终将更新画面添加到OpenGLES的纹理中。
2.根据权利要求1所述的基于VR一体机的投录屏画面采集处理方法，其特征在于，所述投屏模块包括Rtmp投屏模块、Miracast投屏模块。
3.根据权利要求2所述的基于VR一体机的投录屏画面采集处理方法，其特征在于，在步骤S500中，还包括对更新画面进行剪裁处理，以适应投屏模块的尺寸的操作步骤：
步骤S510：将更新画面添加到OpenGLES的纹理中后，调取目标的投屏模块的Surface-x中记载的尺寸信息；根据所述尺寸信息进行裁剪以保证更新画面尺寸与所述投屏模块适配。
4.根据权利要求3所述的基于VR一体机的投录屏画面采集处理方法，其特征在于，在步骤S500中，还包括对更新画面进行添加logo水印处理的操作步骤：
步骤S520：将更新画面添加到OpenGLES的纹理中后，获取需要添加的logo水印并添加到更新画面中，最后将更新画面投放到目标的投屏模块中。
5.根据权利要求4所述的基于VR一体机的投录屏画面采集处理方法，其特征在于，在上述步骤S520中：所述获取需要添加的logo水印并添加到更新画面，具体包括如下操作步骤：
步骤S5210：将更新画面添加到OpenGLES的纹理中后，所述渲染线程A获取需要添加的logo水印，将其添加到更新画面上，并将添加logo水印的画面整理到OpenGLES的纹理的纹理资源中；
步骤S5220：目标的投屏模块访问OpenGLES的纹理，根据其Surface-x的ID编号，调取与所述Surface-x的ID编号同一链路上对应的更新画面，将其投放到目标的投屏模块中。
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