OS内核及视窗分论坛详解之OpenHarmony 3D显示支持

一、OpenHarmony 系统是一个非常先进，现代化设计理念的新系统，其系统架构图如下：  

1. 图形子系统架构图

其中的图形子系统是最复杂的一个，标准版这里2D的部分foundationgraphicgraphic_2d osenmodules ender_service主要是实现了2D的显示3D的显示这里没有实现，那怎么实现3D ？3D现在还没有进入主线，那有没有实现3D的其他方式？ 我们可以使用Mesa3D 编译到OpenHarmony ，用OpenGL 接口来显示3D！ Mesa是开源的三维计算机图形库，以MIT许可证发行，实现了OpenGL、OpenGL ES、Vulkan、OpenCL等API。 Mesa库可以使应用程序更容易的支持GPU加速功能，提升用户体验。 Mesa库编译到OpenHarmony 后，我们就可以使用OpenGL了，OpenGL（Open Graphics Library）是一组用于渲染2D、3D矢量图形的跨语言、跨平台的应用程序编程接口（API）。 它定义了渲染有关的行为和动作，但不提供具体的实现，具体实现可由各个GPU芯片厂自己实现，也可以使用开源的实现，如 Mesa。 OpenGL ES的版本：

• OpenGL ES 1.0 以 OpenGL 1.3 规范为基础

• OpenGL ES 1.1 以 OpenGL 1.5 规范为基础

• OpenGL ES 2.0 以 OpenGL 2.0 规范为基础 OpenGL ES 3.0 在 OpenGL 3.x 和 4.x 的基础上增加了许多新的功能。

OpenGL ES(OpenGL for Embedded Systems)是免授权费的，跨平台的，功能完善的2D和3D图形应用程序接口API。它针对多种嵌入式系统专门设计。它可以认为是OpenGL的一个子集、可以应用于嵌入式设备上。 这样，我们在OpenHarmony里边可以使用Mesa3D，可以用OpenGL ES 接口在OpenHarmony 里写3d的程序或者游戏！  RenderService新框架主要分为

• 接口层：为ArkUI应用提供的图形Native API能力。
• 框架层：图形子系统核心框架。
• 引擎层：提供底层图形库和适配能力。

二、Mesa 3D 介绍

Mesa 3D 是一个在 MIT 许可证下开放源代码的三维计算机图形库，以开源形式实现了 OpenGL 的应用程序接口，是一个几乎和 OpenGL 相同的免费开源图形 API，它在功能上一点也不输给 OpenGL。

OpenGL 的高效实现一般依赖于显示设备厂商提供的硬件，而 Mesa 3D 是一个纯基于软件的图形应用程序接口。由于许可证的原因，它只声称是一个 “类似” 于 OpenGL 的应用程序接口。由于 Mesa 3D 的 API 是和 OpenGL 相同，具体的 OpenGL 版本浏览 Mesa 3D 官方网站，我们可以这么认为它就是 OpenGL 的软件模拟，GPU 光栅处理器的一个实现。我们知道如果要实现一个 OpenGL，其本身是一个设备器，不能实现窗体的透明，如果我想要实现窗体透明，又想要有 3D 的应用，可以试试它。

 Mesa可以划分为前端和后端：前端包括libGL、libEGL、libgbm、libglapi等，后端为libgallium_dri。 Mesa随着时间，演进为Gallium3D架构后，可以通过Gallium模块加不同平台相关的Backend实现，进一步分割了Vendor HW driver 模块以及与平台窗口系统，使系统更加模块化。 三、集成 Mesa3D 库步骤OpenHarmony 3.1Release及之后的版本已经使用新的RenderService渲染框架替换了原来的Weston。RenderService提供了更强的2D/3D绘制能力、新的动画和显示效果框架。Render Service新框架已经在frameworks代码中针对OpenGL接口做了封装，可以直接对接mesa库。 OpenHarmony适配Mesa3D库的步骤： 1.编译Mesa3D库OpenHarmony社区已经将Mesa库移植到了系统中，在三方库目录内，路径：third_party/mesa3d ，其中Mesa/ohos是OpenHarmony的工程编译目录，提供了适配好的编译脚本，支持交叉编译。基于Render Service新显示框架，需要使用build_ohos.py编译脚本，build_wayland_and_gbm.py是针对旧的Weston显示框架的编译脚本，其中的BUILD.gn 中可以看到：

ohos_prebuilt_shared_library("mesa_egl") {source = "gpu/libEGL.so.1.0.0"install_enable = trueinstall_images = [ chipset_base_dir ]relative_install_dir = "chipsetsdk"subsystem_name = "xxx_products"part_name = “xxx_products"symlink_target_name = [

必须输出库文件有libEGL.so.1.0.0， 和需要的符号链接文件

libEGL.so.1libEGL.so,libGLESv1.so,libEGL_impl.so#cp build-ohos/src/egl/libEGL.so.1.0.0 ../device/<…>/hardware/gpu/#cp build-ohos/install/lib/libGLESv1_CM.so.1.1.0 ../device/<…>/hardware/gpu/#cp build-ohos/install/lib/libGLESv2.so.2.0.0 ../device/<…>/hardware/gpu/#cp build-ohos/install/lib/libgbm.so.1.0.0 ../device/<…>/hardware/gpu/#cp build-ohos/install/lib/libglapi.so.0.0.0 ../device/<…>/hardware/gpu/#cp build-ohos/src/gallium/targets/dri/libgallium_dri.so ../device/<…>/hardware/gpu/#cp build-ohos/install/lib/dri/panfrost_dri.so ../device/<…>/hardware/gpu/

Render Service默认会在 /vendor/lib64/chipsetsdk 目录加载第三方的OpenGL库，因此需要将上边的几个so 库拷贝到这个目录。

#ifdef __aarch64__
constexpr const char *VENDOR_LIB_PATH = "/vendor/lib64/chipsetsdk/";
constexpr const char *SYSTEM_LIB_PATH = "/system/lib64/";
#else
constexpr const char *VENDOR_LIB_PATH = "/vendor/lib/chipsetsdk/";
constexpr const char *SYSTEM_LIB_PATH = "/system/lib/";
#endif


#ifdef PRODUCT_RK3568
constexpr const char *LIB_EGL_NAME = "libEGL_impl.so";
constexpr const char *LIB_GLESV1_NAME = "libGLESv1_impl.so";
constexpr const char *LIB_GLESV2_NAME = "libGLESv2_impl.so";
constexpr const char *LIB_GLESV3_NAME = "libGLESv3_impl.so";
#else
constexpr const char *LIB_EGL_NAME = "libEGL.so.1.0.0";
constexpr const char *LIB_GLESV1_NAME = "libGLESv1_CM.so.1.1.0";
constexpr const char *LIB_GLESV2_NAME = "libGLESv2.so.2.0.0";
constexpr const char *LIB_GLESV3_NAME = "libGLESv2.so.2.0.0";
#endif
}

2.修改graphic配置，启用GPU在项目配置中启用GPU

vendor/…/config.json{"subsystem": "graphic","components": [        {"component": "graphic_standard","features": ["graphic_standard_feature_ace_enable_gpu = true","graphic_standard_feature_rs_enable_eglimage = true"          ]        }      ]    },

3.实现Display适配代码Display适配代码需要针对不同的硬件平台进行处理，OpenHarmony在drivers/peripheral/display/hal 内提供了小型系统和标准系统的实现样例。 针对ARM平台的L2标准系统，建议参考RK3568项目的实现：

device/soc/rockchip/rk3568/hardware/display/src

linux内核配置需要确认启用：

CONFIG_DRIVERS_HDF_DISP=yCONFIG_DRM_GEM_SHMEM_HELPER=yCONFIG_DRM_SCHED=yCONFIG_DRM_PANFROST=y

# CONFIG_DRIVERS_HDF_DISP is not set 时，系统只能到OpenHarmony的logo界面，不能进入launcher桌面。 CONFIG_DRM_PANFROST 是开源的arm drm驱动，Mesa库需要使用这个驱动。 四、 测试1 . modetest测试输出显示信息

#./modetest

显示彩条

#./modetest -M rockchip -s 140@108:1920x1080 -P 84@108:1920x1080 -a

 2. hellocomposer测试  3. render service测试编译路径：foundation/graphic/graphic_2d/rosen/modules/render_service_client/test

#./render_service_client_app_demo#./render_service_client_gravity_demo#./render_service_client_modifier_demo#./render_service_client_rs_demo

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