分类： Flutter

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Flutter 滤镜（ImageFilter）的底层：高斯模糊与矩阵变换的 Skia/Impeller 实现

好的，我们开始。 Flutter 滤镜（ImageFilter）的底层：高斯模糊与矩阵变换的 Skia/Impeller 实现 大家好，今天我们来深入探讨Flutter中ImageFilter的底层实现，重点关注高斯模糊和矩阵变换在Skia和Impeller渲染引擎中的具体实现细节。ImageFilter允许我们对widget进行各种视觉效果处理，而理解其底层原理对于优化性能和实现自定义滤镜至关重要。 ImageFilter 概述 ImageFilter是Flutter SDK中提供的一类widget，用于将图像处理效果应用于其子widget的渲染结果。它可以实现模糊、颜色矩阵变换、阴影等效果。ImageFilter通过组合不同的ImageFilter对象，可以实现复杂的效果叠加。 ImageFilter是一个抽象类，它的具体实现包括： BlurImageFilter：实现模糊效果，通常使用高斯模糊。 ColorFilterImageFilter：实现颜色过滤效果，例如色彩矩阵变换。 ComposeImageFilter：组合多个ImageFilter。 MatrixImageFilt …

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CustomPainter 的光栅化缓存：`shouldRepaint` 与 `isComplex` 对 Layer 树的影响

CustomPainter 的光栅化缓存：shouldRepaint 与 isComplex 对 Layer 树的影响 大家好，今天我们来深入探讨 Flutter 中 CustomPainter 的光栅化缓存机制，以及 shouldRepaint 和 isComplex 这两个属性如何影响 Layer 树的构建和渲染性能。理解这些概念对于构建高性能的 Flutter 应用至关重要。 1. Flutter 渲染模型概述 在深入了解 CustomPainter 之前，我们先简单回顾一下 Flutter 的渲染模型。Flutter 使用一套基于 Layer 树的渲染流程。 Widget Tree: 这是我们编写 Flutter 代码时使用的抽象表示。 Element Tree: Widget Tree 的一个实例，它负责管理 Widget 的生命周期。 RenderObject Tree: Element Tree 将 Widget 转化为 RenderObject。RenderObject 负责布局和绘制。每个 RenderObject 都有一个对应的 Layer 对象。 Layer Tr …

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PathMetrics 与路径动画：解析 Path 轮廓提取采样点与切线方向

PathMetrics 与路径动画：解析 Path 轮廓提取采样点与切线方向 各位同学，大家好。今天我们来深入探讨一下 PathMetrics 以及它在路径动画中的应用，重点解析如何从 Path 轮廓中提取采样点以及这些采样点的切线方向。这对于实现各种复杂的路径动画效果至关重要。 1. Path 与 PathMetrics 的概念 首先，我们需要理解 Path 和 PathMetrics 的概念。 Path: Path 是一个描述几何图形的类。它可以包含直线、曲线（如二次贝塞尔曲线、三次贝塞尔曲线、椭圆弧等）以及子路径。在 Android、Flutter、Skia 等图形库中，Path 类都扮演着核心角色，用于绘制各种复杂的形状。 PathMetrics: PathMetrics 提供了关于 Path 的度量信息。它允许我们查询 Path 的总长度，获取指定长度位置的点和切线，以及将 Path 分割成多个片段。简而言之，PathMetrics 让我们能够深入了解 Path 的几何特性。 在 Flutter 中，我们可以使用 Path 类创建各种形状，然后通过 computeMetric …

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Flutter 中的 Matrix4 变换：透视投影、四元数旋转与坐标系转换底层

Flutter 中的 Matrix4 变换：透视投影、四元数旋转与坐标系转换底层 大家好，今天我们来深入探讨 Flutter 中 Matrix4 变换，重点关注透视投影、四元数旋转以及坐标系转换的底层原理。Matrix4 在 Flutter 中扮演着至关重要的角色，理解其背后的数学原理对于构建复杂的 3D 效果、实现自定义动画以及高效地进行坐标系转换至关重要。 1. Matrix4 的基础：线性变换 Matrix4 本质上是一个 4×4 的矩阵，它代表了一个线性变换。线性变换必须满足两个条件： 可加性： T(u + v) = T(u) + T(v) 齐次性： T(cu) = cT(u)，其中 c 是标量 常见的线性变换包括缩放、旋转、剪切和反射。平移不是线性变换，但可以通过齐次坐标系将其嵌入到 Matrix4 中。 1.1 齐次坐标 为了将平移也纳入矩阵变换的框架中，我们引入齐次坐标。在三维空间中，一个点 (x, y, z) 的齐次坐标表示为 (x, y, z, w)。通常情况下，w=1。当 w!=1 时，我们可以通过将所有坐标除以 w 来将其转换为标准坐标： (x/w, y …

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Raw Image Provider：直接操作像素缓冲区（Pixel Buffer）生成 `ui.Image`

Raw Image Provider：直接操作像素缓冲区生成 ui.Image 大家好，今天我们来深入探讨一个强大的图像处理技术：直接操作像素缓冲区（Pixel Buffer）来生成 Flutter 中的 ui.Image。这种方法赋予我们对图像生成过程极高的控制权，允许我们实现各种自定义的图像效果，例如图像滤镜、噪声生成、分形绘制等等。 为什么需要直接操作像素缓冲区？ Flutter 的 ui.Image 类是图像渲染的核心，但通常我们通过加载资源文件（例如 PNG 或 JPEG）或者使用 Flutter 内置的绘图 API 来创建图像。 然而，在某些情况下，这些方法无法满足我们的需求： 性能优化： 当我们需要实时生成或修改图像时，频繁的资源加载和解码会带来显著的性能开销。直接操作像素缓冲区可以避免这些开销，实现更高效的图像生成。 自定义图像算法： 如果我们需要实现自定义的图像处理算法，例如图像滤镜、噪声生成、分形绘制等，直接访问和修改像素数据是最直接和灵活的方式。 底层图像控制： 对于某些底层图形编程的需求，例如硬件加速渲染或图像格式转换，直接操作像素缓冲区是必不可少的。 像素缓冲 …

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Fragment Shader（片元着色器）实战：GLSL 在 Flutter 中的 Uniform 传递与编译

Fragment Shader（片元着色器）实战：GLSL 在 Flutter 中的 Uniform 传递与编译 各位同学，大家好。今天我们来深入探讨一下 Flutter 中使用 GLSL 片元着色器，特别是关于 Uniform 变量的传递和着色器的编译。着色器是现代图形渲染的核心，而片元着色器负责决定屏幕上每个像素的最终颜色。掌握着色器的使用，能够让我们在 Flutter 应用中实现各种炫酷的视觉效果和高性能的图形处理。 什么是 Fragment Shader？ 在渲染管线中，Fragment Shader (也称为像素着色器) 在光栅化之后执行。它接收来自顶点着色器的插值数据（例如颜色、纹理坐标），并计算每个像素的最终颜色。Fragment Shader 使用 GLSL (OpenGL Shading Language) 编写，这是一种专门用于图形处理单元 (GPU) 的高级编程语言。 简单来说，Fragment Shader 就像一个函数，输入是像素的位置信息以及一些其他数据，输出是该像素的颜色值。通过改变 Fragment Shader 的代码，我们可以控制屏幕上每个像素的颜色 …

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JNI 与 Dart FFI 的互操作：在 Android 上绕过 JVM 直接调用 Native 库

JNI 与 Dart FFI 的互操作：在 Android 上绕过 JVM 直接调用 Native 库 大家好！今天我们要深入探讨一个非常有趣且强大的技术领域：JNI（Java Native Interface）和 Dart FFI（Foreign Function Interface）的结合，实现在 Android 平台上绕过 JVM 直接调用 Native 库。 在传统的 Android 开发中，Java 是主要语言，但有时我们需要利用 C/C++ 等 Native 语言的性能优势，例如进行图像处理、音视频编解码、以及访问底层硬件等。JNI 是 Java 虚拟机提供的一套接口，允许 Java 代码调用 Native 代码，反之亦然。然而，JNI 存在一些固有的问题，比如开发过程繁琐、性能损耗以及维护成本高等。 Dart 作为 Flutter 的核心语言，提供了 FFI 机制，允许 Dart 代码直接与 Native 库进行交互，无需通过 JVM。这为我们提供了一种更高效、更灵活的方式来利用 Native 代码。 那么，如何将 JNI 和 Dart FFI 结合起来，在 Androi …

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自定义 Platform View：实现 `PlatformViewFactory` 与原生视图的生命周期桥接

自定义 Platform View：实现 PlatformViewFactory 与原生视图的生命周期桥接 大家好，今天我们要深入探讨 Flutter 中自定义 Platform View 的实现，重点是如何利用 PlatformViewFactory 将 Flutter 的生命周期事件桥接到原生视图，实现更精细的控制和交互。 Platform View 允许我们在 Flutter 应用中嵌入原生平台的 UI 组件，这对于复用现有原生代码、访问平台特定功能或者实现性能敏感的 UI 是非常有价值的。然而，原生视图的生命周期管理与 Flutter 的生命周期是分离的，因此需要一个桥梁来实现同步和控制。PlatformViewFactory 就是这个桥梁的关键组件。 Platform View 的基本概念 在深入 PlatformViewFactory 之前，我们先回顾一下 Platform View 的基本概念。一个 Platform View 主要包含以下几个部分： PlatformViewRegistry: 负责注册 PlatformViewFactory，将特定的 viewType …

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Flutter Web 的 CanvasKit 渲染：WASM 模块加载与 WebGL 上下文管理

Flutter Web CanvasKit 渲染：WASM 模块加载与 WebGL 上下文管理 大家好，今天我们来深入探讨 Flutter Web 中使用 CanvasKit 渲染时，WASM 模块的加载以及 WebGL 上下文的管理。CanvasKit 作为 Flutter Web 的一种渲染后端，它通过 WebAssembly（WASM）来执行 Skia 图形引擎，从而提供更高的性能和更一致的跨平台渲染效果。理解 CanvasKit 的工作原理对于优化 Flutter Web 应用至关重要。 1. CanvasKit 渲染模式概览 Flutter Web 提供了两种主要的渲染模式： HTML 渲染器（HTML Renderer）： 使用标准的 HTML 元素、CSS 和 DOM API 进行渲染。这种模式的优点是兼容性好，易于调试，但性能相对较低，尤其是在处理复杂动画和自定义绘制时。 CanvasKit 渲染器（CanvasKit Renderer）： 使用 WebGL 和 WASM 来执行 Skia 图形引擎进行渲染。这种模式的优点是性能高，渲染一致性好，但需要浏览器支持 Web …

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MethodChannel 的异步调度：Platform 线程与 UI 线程的消息排队机制

MethodChannel 的异步调度：Platform 线程与 UI 线程的消息排队机制 大家好，今天我们来深入探讨 Flutter 中 MethodChannel 的异步调度机制，重点分析 Platform 线程和 UI 线程之间消息传递的排队机制。MethodChannel 作为 Flutter 与原生平台之间通信的桥梁，理解其异步调度的本质对于构建高效、稳定的 Flutter 应用至关重要。 1. MethodChannel 的基本概念与作用 MethodChannel 允许 Flutter 代码调用原生平台的特定功能，并接收原生平台返回的结果。它本质上是一个消息传递系统，连接着 Dart VM（运行 Flutter 代码）和原生平台（Android 的 Java/Kotlin，iOS 的 Objective-C/Swift）。 MethodChannel 主要由以下几个关键组件构成： MethodChannel (Dart 端): Flutter 代码通过 MethodChannel 实例发起方法调用。 MethodCall (Dart 端): 封装了方法名和参数，作为消息传 …

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