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PAG 去掉 Skia 后如何渲染 Path

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问题

在 2D 绘图库中,path 绘制是很重要的一块。

思路

当我们要实现这一块的时候,优先想到的方案是封装一层接口,然后用平台侧的 API 去实现 path 的编辑和绘制,我们再提交到 OpenGL 去上屏。

但是经过调研发现,iOS 和 Mac 的 CGPath、web 的 Path2D 都没有实现类似 skia 的 path-ops 功能;Android 因为背后就是 skia,所以它的 API 和 skia 基本保持一致;在 linux 平台,没有找到合适的 path 编辑库。

然后发现 skia 有一个 module 叫 PathKit,可以把 skia 的 Path 编辑部分编译成 wasm 提供给 web 使用,渲染时把 SkPath 转成 Path2D 或者直接调用 web-canvas 的 path 接口。因为之前看过 rlottie 使用 freetype 来渲染 path,所以如果 SkPath 能转成 FTOutline,那么全平台的 path 渲染都可以用 freetype 来实现。

调研之后得出结论是 OK 的。

因为 freetype 会增加包大小,而且在 iOS 和 web 平台,用 freetype 没法使用系统字体,所以我们决定 path 编辑部分都使用 SkPath,渲染部分 iOS 和 Mac 用 CoreGraphics,web 平台使用 canvas,其他平台因为文字解析需要使用 freetype,就统一用 freetype 来渲染 path。

平台 path 渲染
iOS & Mac CoreGraphics
Android freetype
linux freetype
windows freetype
web canvas

在把 SkPath 转成 FT_Outline 时,要注意 FT_Outlinen_contoursn_pointsshort 类型,所以一个 SkPath 可能会转成多个 FT_Outline

pathkit

提取出来的代码我们作为第三方库 pathkit 来引入。

GPU 加速

skia 的 path 绘制有一部分是使用 GPU 加速的,而我们实现的是 CPU 绘制再提交到 GPU。

我们去调研了一下,这么多年以来,path 的绘制都是依赖 CPU 去实现的,GPU 在发展的过程中并没有考虑这个问题。Khronos 有一个硬件加速矢量绘制的标准 API,叫 OpenVG ,但是没有普及起来。Nvidia 提供了 GPU Accelerated Path Rendering ,也没有普及起来。而且不是所有的 path 都适合用 GPU 加速。

所以我们现阶段的方案是简单图形比如矩形、椭圆、圆等等,用 GPU 加速,复杂 path 比较少用,实现起来也比较麻烦,可以后续参考 skia 再支持 GPU 渲染。

链接

skia
path-ops
PathKit
rlottie
CoreGraphics-CGPath
CoreGraphics-CGContext
web-Path2D
web-Canvas
GPU-Accelerated-Path-Rendering
GPU-accelerated Path Rendering (2012) [pdf]
why have hardware accelerated vector graphics not taken off

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