Unity で 64bit版 Anrdoid アプリをビルドする方法

How to build 64-bit Android Applications with Unity3D

2019 年 8 月 1 日から Googole Play で公開するネイティブコードを使用するアプリは、64bit版のコードを含んでいることが必須になります。
それ以降は 32bit のネイティブコードのみを使用するアプリの公開ができなくなることが決まっています。
Android Studio で Java や Kotlin でプログラミングしたアプリならネイティブコードの心配はありませんが、ゲームエンジンの Unity3D (以下 Unity) でビルドした Android アプリはネイティブコードを含むので注意が必要です。
Unity で 64bit のネイティブコードを含めた Andorid アプリをビルドする方法を試してみたのでその方法をまとめました。

環境

• Windows 10
• Unity Editor 2019.1.4

Unity のツール類のパスを確認する

Unity を起動しメニューの
Edit -> Preferences
を開き、JDK・Android SDK・Android NDK のパスが設定されているか確認します。
設定されていなければそれぞれインストールする必要があります。

Java SE Developpment Kit 8 (JDK8) をインストールする

JDK 8 がインストールされていない場合は公式サイトからダウンロードしインストールします。
https://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/jdk8-downloads-2133151.html

インストールしたら Unity の Preferences にインストールしたパスを設定します。

Android SDK (Android Studio) をインストールする

Android SDK がインストールされていない場合は Android Studi のインストールをおすすめします。
Android SDK はコマンドラインツールとして公開されていますが、Android Studio をインストールすると Android SDK を GUI でアップデートできます。
Android Studio は公式サイトからダウンロードできます。
https://developer.android.com/studio

Android Studio を起動し、メニューの
Files -> Settings
で Settings 画面を開き
Appearance & Behavior -> System Settings -> Android SDK
の階層にある Android SDK Location の項目が Android SDK のパスです。

このブログを書いている時点では Unity には Android SDK Tool 26.1.1 が必要でした。
Android SDK Tool のバージョンは SDK Tools タブで確認出来ます。
バージョンが古い場合はこの画面からアップデート出来ます。

Android SDK をインストールしたら Unity の Preferences にインストールしたパスを設定します。

Android NDK をダウンロードし展開する

Android NDK がインストールされていない場合はインストールする必要があります。
このブログを書いている時点 Android NDK の最新バージョン r19c は Unity では使えず、少し古めのバージョン r16b が必要です。
古いバージョンの Android NDK は NDK アーカイブからダウンロードできました。
https://developer.android.com/ndk/downloads/older_releases.html?hl=ja
Android NDK のインストールはダウンロードした zip ファイルを展開するだけです。
展開したら Unity の Preferences に展開したパスを設定します。

Platform を切り替えて Android-Support-for-Editor をインストールする

Unity のメニューの
File -> Build Settings
を開き
Platform の Android を選択して Switch Platform をクリックします。

Android-Support-for-Editor がインストールされていない場合は、ここでダウンロードを促されます。
Android-Support-for-Editor をダウンロードしたらインストールし、もう一度上記画面の Switch Platform をクリックします。

Player Settings を設定するする

Build Settings の左下の Player Settings をクリックします。

Other Settings の階層の設定項目を次のように変更します。

• Scripting RUntime Version を .NET 4.x Equivalent にする
• Scriopting Backend を IL2CPP にする
• ARM64 のチェックをオンにする

この設定で Build Settings の Build をクリックすれば 64bitのネイティブコードを使用する Android アプリにビルドすることが出来ました。
Android 端末実機の USB デバッグをオンにして USB ケーブルで接続して Build And Run をクリックすれば実機で動作テスト出来ます。

Androd Studio で 64bit のネイティブコードを含んでいるか確かめる方法は Android アプリの 64bit 必須化に対応する方法 で公開しています。

エラーが出たときの対処方法

Feature `out variable declaration' cannot be used error というエラーが出た場合

Other Settings の Scripting RUntime Version を .NET 4.x Equivalent に設定する

関連ブログ

Android アプリの 64bit 必須化に対応する方法
[Unity3D] Unity5のプロジェクトをAndroid Studioにインポートする方法

Android アプリの 64bit 必須化に対応する方法

How to support 64 bit libraries

2019年1月、Google Play で公開する一部のアプリは 64bit 対応が必須であることが発表されました。
Android Studio などで開発した 64bit に対応していないネイティブコードを含むアプリは2019年8月以降 Google Play から段階的に削除される可能性があります。
翻訳が間違っていたらすみません。
https://android-developers.googleblog.com/2019/01/get-your-apps-ready-for-64-bit.html

Android Studio で開発したアプリの 64bit 対応状況の調べ方と 64bit 化する方法をまとめました。

環境

• Windows 10
• Android Studio 3.3

64bit への対応が必要な条件

自作やサードパーティ製にかかわらず、C/C++ などで開発したネイティブコードを含むアプリは 64bit 版 x86 と 64bit 版 ARM のネイティブコードをサポートする必要があります。
32bit のライブラリを使わず、Java や Kotlin のみで開発したアプリなら必要ないと解釈出来ます。

原文はこちら
Uses any C/C++ (native) code in your app.
Links with any third party native libraries.
Is built by a third-party app builder that uses native libraries.

For the ARM architecture, the 32-bit libraries are located in armeabi-v7a. The 64-bit equivalent is arm64-v8a.
For the x86 architecture, look for x86 for 32-bit and x86_64 for 64-bit.

ネイティブコードを含んでいるかを確認する方法

Android Studio で自作したアプリの APK ファイルを調べてネイティブコードを含んでいるかを確認する方法です。
メニューから
Build -> Analyze APK
を開きます。

File ツリーが表示され、ネイティブコードを含むアプリは lib フォルダーがあります。
lib を展開し arm64-v8a と x86_64 のフォルダーに so ファイルがあればそれが 64bit のネイティブコードです。

自作ネイティブコードを 64bit 化する方法

apk ファイルの lib フォルダーに 64bit の so ファイルがなければ 64bit の so ファイルをビルド(コンパイル)する必要があります。
so ファイルのビルド方法はコンパイラーごとに異なるので公式サイトに載っていた方法をまとめました。

Gradle でネイティブコードをビルドする場合

build.gradle の
android -> defaultConfig
の ndk.abiFilters の行を次のように記述します。
ndk.abiFilters = 'armeabi-v7a' 'arm64-v8a' 'x86' 'x86_64'

CMake でネイティブコードをビルドする場合

arm64-v8a の so ファイルをビルドするには次のコマンドラインオプションを使います。
cmake -DANDROID_ABI=arm64-v8a

x86_64 の so ファイルをビルドするには次のコマンドラインオプションを使います。
cmake -DANDROID_ABI=x86_64

ndk-build でネイティブコードをビルドする場合

app.mk ファイル (Android.mk) の APP_ABI の行を次のように記述します。
APP_ABI := armeabi-v7a arm64-v8a x86 x86_64

これら以外の方法でコンパイルしている場合はそれに合わせた 64bit のコンパイルが必要です。

参考にしたサイト

Ensure that your app supports 64-bit devices | Android Developers https://developer.android.com/distribute/best-practices/develop/64-bit

関連ブログ

Eclipse の Android Project を Android Studio にインポートしてビルドする方法
[Android] Xamarin で jar (Javaライブラリー) を実行する方法
[Android Studio] Xamarin で実行可能な jar (Javaライブラリー) の作り方
[Unity3D] Unity5のプロジェクトをAndroid Studioにインポートする方法

Eclipse の Android Project を Android Studio にインポートしてビルドする方法

How to import Eclipse projects to Android Studio

Google Play の2018年11月のアップデートで Target SDK が 26 以上(Android 4.0 以上) のアプリでなければ公開できない制限が設けられました。
当ブログの著者が公開していたアプリは Android 1.6 以上のものが多く、制限を受けることになるためアップデートに対応することにしました。
当時は Eclipse で開発しましたが、現在は Eclipse Android デベロッパーツールのサポートが終了しているため Android Studio にインポートしてビルドしました。
Eclipse で開発したプロジェクトを Android Studio にインポートしてから APK ファイルを作成するまでに必要だった手順をまとめました。

環境

• Windows 10
• Android Studio 3.1.4

Eclipse のプロジェクトをインポートする

Android Studio を起動します。下のような画面ではなければメニューの
File - Close project
をクリックすると下のような画面になります。

右側の下の方にある Import Project をクリックし、Eclipse のワークスペースからインポートしたいプロジェクトのパスを指定します。
インポートできるプロジェクトは一度の操作に一つですが、 別の Eclipse プロジェクト(Facebook Android SDK など)を参照している場合は一緒にインポートしてくれました。

インポートしたプロジェクトを修正する

この後いろいろなエラーが発生するのですが、そのうちの半分くらいはクリックするだけで解決しました。

たとえば下のようなエラーは「Add Google Maven repository and sync project」クリックするとインストールが必要なビルドツールのインストールができます。

下のようなエラーでは「Install build tools ･･･」をクリックします。

Install missing platform(s) and sync project
というエラーもクリックで解決しました。

gradle.build や AndroidManifests.xml のエラーは下のように電球のアイコンをクリックすると解決策が表示されることがあります。

クリックだけで解決したエラーは以下省略します。

build.gradle を手直しする

gradle.build の
Configuration 'compile' is obsolete and has been replaced with 'implementation' and 'api'.
というエラーはクリックで解決しないので compile を implementation に書き換えます。

必須ではありませんが、android {} の中に次のオプションを追加しました。
lintOptions { checkReleaseBuilds false }

AndroidManifests.xml を手直しする

Eclipse では SDK のバージョンを AndroidManifests.xml で指定していました。
Android Stuio では SDK のバージョンを build.gradle で指定するのですが、今回は次のように設定を変更しました。

manifest 要素に次の属性を追加する
xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"

uses-sdk 要素を次のように書き換える
<uses-sdk tools:ignore="GradleOverrides,ManifestOrder" />

C/C++ コード (JNI) を含む場合は SDK Tools の追加インストールと Android.mk の設定をする

インポートしたプロジェクトには C/C++ のソースコードを含んでいるものもありました。
Eclipse で開発していたときは手動で ndk-build コマンドを毎回実行していましたが Android Studio ではビルドするための設定が必要でした。
メニューの
Tools - SDK Manager
を開いて
Appearance & Behavior > System Settings > Android SDK
の SDK Tools の次の3つの項目にチェックを入れます。

LLDB
CMake
NDK

上のチェックを入れ終わったら Project ビューの C/C++ のソースを含むプロジェクトを右クリックして
Link C++ Project with Gradle
をクリックします。

Build System を ndk-build にして Android.mk ファイルのパスを指定します。

Project Structures を手直しする

このまま署名済み APK ファイルを作成すると

Gradle DSL method not found: 'storeFile()'

というエラーが起きるため、Project Structures を次の通りに設定する必要がありました。
左の一覧からアプリケーションを選択します。モジュールライブラリーなどがある場合はすべて下の設定が必要です。 て Signing タブで設定を追加します。
下の画像では config という名前で追加しています。
keystore ファイルの指定とエイリアス名・パスワード

Flavors タブで Sigining Config を上で追加した config に設定します。

Build Types タブの Relese の Signing Config を追加した config に設定します。

その他のエラーと解決した対処方法

Cannot fit requested classes in a single dex file. Try supplying a main-dex list.

build.gradle の dependencies {} の中に
implementation 'com.android.support:multidex:1.0.3'
を追加して

build.gradle の defaultConfig {} の中に multiDexEnabled true
を追加したら解決しました。

Program type already present ･･･.BuildConfig

Unity 3D でビルドしをプロジェクトを継承したプロジェクトで起きました。
今回は別の方法で対処しましたが、StackOverFlowなどによるとライブラリーモジュールのパッケージ名とアプリケーションとは別のパッケージ名に設定すると回避出来るとのことです。

メニューの
Build -> Generate Signed Bundle / APK
を実行して APK ファイルが生成出来れば完成です。

関連ブログ

Android Studioを使ってみました
[Unity3D] Unity のプロジェクトをAndroid Studio にインポートする方法
[Android Studio] Xamarin で実行可能な jar (Javaライブラリー) の作り方

[Android] アナログ時計のアプリをC/C++で改良

Analog clock on OpenGL by Android-NDK
前回の アナログ時計アプリ のOpenGLの部分をC/C++言語で書けるだけ書いてみました。

C/C++を利用した場合、Javaだけで書いたアプリと比べると次のような特徴があります。
・マシン語で動作するコードの比率が増える
・C/C++出使用するオブジェクトはガーベジコレクター(GC)の対象にならない
このおかげでアプリの高速化やバッテリー消費を抑えるなどの効果が期待できます。

今回の開発環境は次の通りです。
・64bit版 Windows8
・32bit版 Eclipse3.7 (Windows XPモードで使用)
・Android-SDK r22.3
・Android-NDK r9

針の画像です。

左から秒針、分針、時針のつもりです。
針の画像それぞれのピクセル数は32×128です。一番右の黒い塗りつぶしの領域は使用しません。

Eclipseのパッケージ・エクスプローラーで、プロジェクトの res フォルダーの下に
drawable-nodpi
というフォルダーを作り針の画像を配置します。

以下ソースです。
※ Android.mk と jni.cpp と glu.h の3つのファイルはEclipseのプロジェクト・エクスプローラーでjniというフォルダーを作ってそこに保存します。

アクティビティ(MainActivity.java)
package jp.fujiu.analogclockjni; import javax.microedition.khronos.egl.EGLConfig; import javax.microedition.khronos.opengles.GL10; import android.opengl.GLSurfaceView; import android.opengl.GLSurfaceView.Renderer; import android.os.Bundle; import android.app.Activity; import android.content.Context; import android.graphics.Bitmap; import android.graphics.BitmapFactory; import android.view.SurfaceHolder; public class MainActivity extends Activity { static { System.loadLibrary("jni"); } private MainSurface surface = null; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); surface = new MainSurface(getApplicationContext()); surface.setRenderer(surface); surface.setFocusable(true); surface.setKeepScreenOn(true); setContentView(surface); } // OpenGLのViewクラス private class MainSurface extends GLSurfaceView implements Renderer{ native private void setJniPixels(int[] pixels, int width, int height); native private void onJniSurfaceCreated(); native private void onJniSurfaceChanged(int width, int height); native private void onJniDrawFrame(); native private void jniSurfaceDestroyed(); public MainSurface(Context context) { super(context); //画像を読み込んでJNIに渡す Bitmap dstImage = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.clock_needles); int widthDst = dstImage.getWidth(); int heightDst = dstImage.getHeight(); int[] pixels = new int[widthDst * heightDst]; dstImage.getPixels(pixels, 0, widthDst, 0, 0, widthDst, heightDst); setJniPixels(pixels, widthDst, heightDst); pixels = null; dstImage.recycle(); } @Override public void onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig config) { onJniSurfaceCreated(); } @Override public void onSurfaceChanged(GL10 gl, int width, int height) { onJniSurfaceChanged(width, height); } @Override public void onDrawFrame(GL10 gl) { onJniDrawFrame(); } @Override public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) { jniSurfaceDestroyed(); super.surfaceDestroyed(holder); } } }
Android.mk
LOCAL_PATH := $(call my-dir) include $(CLEAR_VARS) LOCAL_MODULE := jni LOCAL_SRC_FILES := jni.cpp LOCAL_LDLIBS := -lGLESv1_CM -llog APP_ABI := all include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
jni.cpp
#include <jni.h> #include <GLES/gl.h> #include <GLES/glext.h> #include <time.h> #include "glu.h" extern "C" { // 針ポリゴンの頂点座標 float secNeedle[] = { -0.125f, -0.5f, 0.125f, -0.5f, -0.125f, 0.5f, 0.125f, 0.5f }; float minNeedle[] = { -0.125f, -0.5f, 0.125f, -0.5f, -0.125f, 0.5f, 0.125f, 0.5f }; float hourNeedle[] = { -0.125f, -0.5f, 0.125f, -0.5f, -0.125f, 0.5f, 0.125f, 0.5f }; //秒針画像の頂点 float secNeedleCoords[] = { 0, 1, 0.25f, 1, 0, 0, 0.25f, 0 }; //分針画像の頂点 float minNeedleCoords[] = { 0.25f, 1, 0.5f, 1, 0.25f, 0, 0.5f, 0 }; //時針画像の頂点 float hourNeedleCoords[] = { 0.5f, 1, 0.75f, 1, 0.5f, 0, 0.75f, 0 }; //テクスチャの各定義 GLuint textures[1]; GLuint textureId = 0; unsigned char* pixels; //テクスチャのサイズ int texWidth; int texHeight; // カメラの位置 float cameraX = 0; float cameraY = 0; //現在時刻 time_t now; struct tm *tmNow; int sec; int min; int hour; int preSec = -1; //針の角度 float secDegree; float minDegree; float hourDegree; JNIEXPORT void JNICALL Java_jp_fujiu_analogclockjni_MainActivity_00024MainSurface_setJniPixels(JNIEnv *env, jobject, jintArray jintPixels, jint width, jint height) { texWidth = width; texHeight = height; // jintArrayをjint配列に変換 jint* arr = env->GetIntArrayElements(jintPixels, NULL); // int型(4バイト)ARGBのピクセル情報を1バイトごとにRGBAに並べ替えてunsigned char型配列に格納 int size = width * height; pixels = new unsigned char[size * 4]; for (int i = 0; i < size; i++) { int j = i * 4; pixels[j + 2] = arr[i]; //Blue arr[i] >>= 8; pixels[j + 1] = arr[i]; //Green arr[i] >>= 8; pixels[j + 0] = arr[i]; //Red arr[i] >>= 8; pixels[j + 3] = arr[i]; //Alpha } } JNIEXPORT void JNICALL Java_jp_fujiu_analogclockjni_MainActivity_00024MainSurface_onJniSurfaceCreated(JNIEnv *, jobject) { // テクスチャ管理番号割り当て glDeleteTextures(1, textures); glGenTextures(1, textures); textureId = textures[0]; // テクスチャ管理番号バインド glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, textureId); glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA, texWidth, texHeight, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, pixels); glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_NEAREST); glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST); } JNIEXPORT void JNICALL Java_jp_fujiu_analogclockjni_MainActivity_00024MainSurface_onJniSurfaceChanged(JNIEnv *, jobject, jint width, jint height) { glViewport(0, 0, width, height); glMatrixMode(GL_PROJECTION); glLoadIdentity(); int size = width>height ? height : width; glViewport((width - size) / 2, (height - size) / 2, size, size); // 背面塗り潰し色の指定・黒 glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f); } JNIEXPORT void JNICALL Java_jp_fujiu_analogclockjni_MainActivity_00024MainSurface_onJniDrawFrame(JNIEnv *, jobject) { //現在時刻から各針の角度を算出 now = time(NULL); tmNow = localtime(&now); sec = tmNow->tm_sec; if (sec != preSec){ preSec = sec; secDegree = (float) sec * 6; min = tmNow->tm_min; minDegree = (float) min * 6 + secDegree / 60; hour = tmNow->tm_hour; hourDegree = (float) hour * 30 + minDegree / 12; } // 画面クリア glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT); glPushMatrix(); // カメラ gluLookAt(cameraX, cameraY, 3, cameraX, cameraY, 0, 0, 1, 0); // テクスチャーの有効化 glEnable(GL_TEXTURE_2D); glEnableClientState(GL_TEXTURE_COORD_ARRAY); glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, textureId); //アルファブレンドの有効化 glEnable(GL_BLEND); glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA); glMatrixMode(GL_PROJECTION); //秒針の表示 glPushMatrix(); glLoadIdentity(); // 頂点配列の指定 glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY); glVertexPointer(2, GL_FLOAT, 0, secNeedle); glRotatef(secDegree, 0, 0, -1); glTexCoordPointer(2, GL_FLOAT, 0, secNeedleCoords); // テクスチャ描画 glDrawArrays(GL_TRIANGLE_STRIP, 0, 4); glDisableClientState(GL_VERTEX_ARRAY); glPopMatrix(); //分針の表示 glPushMatrix(); glLoadIdentity(); // 頂点配列の指定 glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY); glVertexPointer(2, GL_FLOAT, 0, minNeedle); glRotatef(minDegree, 0, 0, -1); glTexCoordPointer(2, GL_FLOAT, 0, minNeedleCoords); // テクスチャ描画 glDrawArrays(GL_TRIANGLE_STRIP, 0, 4); glDisableClientState(GL_VERTEX_ARRAY); glPopMatrix(); //時針の表示 glPushMatrix(); glLoadIdentity(); // 頂点配列の指定 glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY); glVertexPointer(2, GL_FLOAT, 0, hourNeedle); glRotatef(hourDegree, 0, 0, -1); glTexCoordPointer(2, GL_FLOAT, 0, hourNeedleCoords); // テクスチャ描画 glDrawArrays(GL_TRIANGLE_STRIP, 0, 4); glDisableClientState(GL_VERTEX_ARRAY); glPopMatrix(); //アルファブレンドの無効化 glDisable(GL_BLEND); // テクスチャーの無効化 glDisableClientState(GL_TEXTURE_COORD_ARRAY); glDisable(GL_TEXTURE_2D); glPopMatrix(); } JNIEXPORT void JNICALL Java_jp_fujiu_analogclockjni_MainActivity_00024MainSurface_jniSurfaceDestroyed(JNIEnv *, jobject) { delete[] pixels; } }
glu.h （Android-NDKのsampleの com.example.SanAngeles から抜粋しました） #include <math.h> #define PI 3.1415926535897932f /* Following gluLookAt implementation is adapted from the * Mesa 3D Graphics library. http://www.mesa3d.org */ static void gluLookAt(GLfloat eyex, GLfloat eyey, GLfloat eyez, GLfloat centerx, GLfloat centery, GLfloat centerz, GLfloat upx, GLfloat upy, GLfloat upz) { GLfloat m[16]; GLfloat x[3], y[3], z[3]; GLfloat mag; z[0] = eyex - centerx; z[1] = eyey - centery; z[2] = eyez - centerz; mag = (float) sqrt(z[0] * z[0] + z[1] * z[1] + z[2] * z[2]); if (mag) { z[0] /= mag; z[1] /= mag; z[2] /= mag; } y[0] = upx; y[1] = upy; y[2] = upz; x[0] = y[1] * z[2] - y[2] * z[1]; x[1] = -y[0] * z[2] + y[2] * z[0]; x[2] = y[0] * z[1] - y[1] * z[0]; y[0] = z[1] * x[2] - z[2] * x[1]; y[1] = -z[0] * x[2] + z[2] * x[0]; y[2] = z[0] * x[1] - z[1] * x[0]; mag = (float) sqrt(x[0] * x[0] + x[1] * x[1] + x[2] * x[2]); if (mag) { x[0] /= mag; x[1] /= mag; x[2] /= mag; } mag = (float) sqrt(y[0] * y[0] + y[1] * y[1] + y[2] * y[2]); if (mag) { y[0] /= mag; y[1] /= mag; y[2] /= mag; } #define M(row,col) m[col*4+row] M(0, 0) = x[0]; M(0, 1) = x[1]; M(0, 2) = x[2]; M(0, 3) = 0.0; M(1, 0) = y[0]; M(1, 1) = y[1]; M(1, 2) = y[2]; M(1, 3) = 0.0; M(2, 0) = z[0]; M(2, 1) = z[1]; M(2, 2) = z[2]; M(2, 3) = 0.0; M(3, 0) = 0.0; M(3, 1) = 0.0; M(3, 2) = 0.0; M(3, 3) = 1.0; #undef M { int a; GLfixed fixedM[16]; for (a = 0; a < 16; ++a) fixedM[a] = (GLfixed) (m[a] * 65536); glMultMatrixx(fixedM); } glTranslatex((GLfixed) (-eyex * 65536), (GLfixed) (-eyey * 65536), (GLfixed) (-eyez * 65536)); }
※特別な権限(Permission)は不要なのでマニフェストは省略します。
Target SDK Version が4以上の設定でビルドできます。
Android1.6以降で動作します。
Android-NDKのビルド方法は環境に強く依存するので省略させて頂きます。
SH-03C(実機)、Android-SDK付属のエミュレーター、Blue Stacksで動作することを確認していますが動作保証は出来ません。

エミュレーターのスクリーンショットです。

前回のJavaだけで書いたアプリと同じように動作するように作ったので見た目の変化はありません。
1秒に1回しか画面が変化しないので、ログまでチェックしないとGCが減ったかどうかは分かりにくいですね。

関連ブログ
[Android] アナログ時計のアプリを作ってみました
[Android] ストップウォッチアプリの表示をC言語でスムーズに改造する
[Android] ストップウォッチアプリを作ってみました
[Android] 方位センサーを使ってコンパスアプリを作る
[Android] OpenGLでプロ生ちゃんをアニメーションさせる
[Windows8][Android] Can't bind to local 8600 for debugger
[Android] 端末の傾きに立方体を連動させる
[Android] フリーサイズの画像をOpenGLのテクスチャに表示する
[Android] Android-NDKでテクスチャを表示するには
[Android] OpenGLで頂点の多いポリゴンを扱うには

以上、参考になれば幸いです。

[Android] ストップウォッチアプリの表示をC言語でスムーズに改造する

The simple stopwatch application for Android
前回のストップウォッチアプリ は、経過時間の表示がカクカクになることがあります。

経過時間の文字列を表示するため Handler#handleMessage メソッドの中で
ByteArrayOutputStram
と
PrintStream
のインスタンスが1秒間に数十回メモリーのヒープと呼ばれる領域に確保されます。表示後はインスタンスが不要になります。
Javaの仕様により不要になったインスタンスがある程度たまるとヒープから解放する処理が行われます。
(解放されたメモリーは別のインスタンスの確保などに再利用されます)
この処理はGC(ガーベジコレクター、ガーベジコレクション)というものですが、GCの処理は意外と時間がかかるようです。
Android OSのバージョンにもよりますが、GCが完了するまでそれ以外の処理は一時停止されます。

前回のアプリは数秒ごとにGCが発生するため表示がカクカクする原因になっていました。
そこで表示をスムーズにする方法を考えてみました。

C言語ではメモリーの解放処理をプログラムする必要がありますが、GCの対象にはならないので表示をスムーズにできると予想できます。
その結果、経過時間の文字列はJavaではなくAndroid-NDKによるC言語で処理することにしました。

このブログを書いている時点の開発環境は次の通りです。
・Windows8 (64bit)
・Eclipse Juno (32bit)(XP互換モードで起動)
・Android SDK r22.2
・Android NDK r9

以下ソースです。
MainActivity.java (アクティビティ)
package jp.fujiu.stopwatch; import java.lang.ref.WeakReference; import android.os.Bundle; import android.os.Handler; import android.os.Message; import android.app.Activity; import android.graphics.Color; import android.util.DisplayMetrics; import android.view.Gravity; import android.view.View; import android.view.WindowManager; import android.widget.Button; import android.widget.LinearLayout; import android.widget.TextView; public class MainActivity extends Activity { static { System.loadLibrary("jni"); } private static native void startJni(); private static native void pauseJni(); private static native void resetJni(); private static native String getTimeJni(); private static class MyHandler extends Handler { public static final int WHAT = 1; public boolean isAlive = false; private static final long DELAY = 25; private TextView timeView; MyHandler(WeakReference<MainActivity> me){ super(); timeView = me.get().timeView; } @Override public void handleMessage(Message msg) { removeMessages(WHAT); timeView.setText(getTimeJni()); if (isAlive) { sendEmptyMessageDelayed(WHAT, DELAY); } } }; private MyHandler myHandler; private static WeakReference<MainActivity> me; private static final String ZERO = "00:00:00.000"; private boolean isRunning; private TextView timeView; private Button btnStart; private Button btnReset; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); isRunning = false; //ウィジット類定義 LinearLayout linear = new LinearLayout(getApplicationContext()); timeView = new TextView(getApplicationContext()); btnStart = new Button(getApplicationContext()); btnReset = new Button(getApplicationContext()); me = new WeakReference<MainActivity>(MainActivity.this); myHandler = new MyHandler(me); DisplayMetrics displaymetrics = new DisplayMetrics(); getWindowManager().getDefaultDisplay().getMetrics(displaymetrics); int buttonWidth = displaymetrics.widthPixels / 2; //初期化 resetJni(); //時間の表示 timeView.setText(ZERO); timeView.setTextSize(25); timeView.setTextColor(Color.BLACK); timeView.setGravity(Gravity.CENTER_HORIZONTAL); //スタート/停止ボタンの処理 btnStart.setText("START"); btnStart.setWidth(buttonWidth); btnStart.setGravity(Gravity.CENTER_HORIZONTAL); btnStart.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { if (isRunning){ //停止処理 myHandler.isAlive = false; pauseJni(); myHandler.removeMessages(MyHandler.WHAT); me.get().btnStart.setText("START"); me.get().btnReset.setEnabled(true); isRunning = false; } else { //スタート処理 startJni(); myHandler.isAlive = true; myHandler.sendEmptyMessage(MyHandler.WHAT); me.get().btnStart.setText("PAUSE"); me.get().btnReset.setEnabled(false); isRunning = true; } } }); //スタートボタンの上に隙間を設定 LinearLayout.LayoutParams layoutStartBtn = new LinearLayout.LayoutParams(LinearLayout.LayoutParams.WRAP_CONTENT, LinearLayout.LayoutParams.WRAP_CONTENT); layoutStartBtn.setMargins(0, 25, 0, 0); layoutStartBtn.gravity = Gravity.CENTER_HORIZONTAL; btnStart.setLayoutParams(layoutStartBtn); //リセットボタンの処理 btnReset.setText("RESET"); btnReset.setWidth(buttonWidth); btnReset.setEnabled(true); btnReset.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { timeView.setText(ZERO); resetJni(); } }); //リセットボタンの上に隙間を設定 LinearLayout.LayoutParams layoutPauseBtn = new LinearLayout.LayoutParams(LinearLayout.LayoutParams.WRAP_CONTENT, LinearLayout.LayoutParams.WRAP_CONTENT); layoutPauseBtn.setMargins(0, 25, 0, 0); layoutPauseBtn.gravity = Gravity.CENTER_HORIZONTAL; btnReset.setLayoutParams(layoutPauseBtn); //画面レイアウト定義 linear.setOrientation(LinearLayout.VERTICAL); linear.addView(timeView); linear.addView(btnStart); linear.addView(btnReset); setContentView(linear); } @Override protected void onResume() { super.onResume(); //スクリーンの消灯防止 getWindow().addFlags(WindowManager.LayoutParams.FLAG_KEEP_SCREEN_ON); } @Override protected void onPause() { super.onPause(); //スクリーンの消灯許可 getWindow().clearFlags(WindowManager.LayoutParams.FLAG_KEEP_SCREEN_ON); } }
※初期化漏れがあったので修正しました。2014年6月16日

jni.cpp
#include <jni.h> #include <stdio.h> #include <time.h> clock_t startTime; clock_t pauseTime; clock_t diffTime; long timeDiff; long millsec; long sec; long min; long hour; char str[16]; //="00:00:00.000" extern "C" { JNIEXPORT void JNICALL Java_jp_fujiu_stopwatch_MainActivity_startJni(JNIEnv *, jobject){ startTime = clock() - pauseTime; } JNIEXPORT void JNICALL Java_jp_fujiu_stopwatch_MainActivity_pauseJni(JNIEnv *, jobject){ pauseTime = clock() - startTime; } JNIEXPORT void JNICALL Java_jp_fujiu_stopwatch_MainActivity_resetJni(JNIEnv *, jobject){ pauseTime = 0; } JNIEXPORT jstring JNICALL Java_jp_fujiu_stopwatch_MainActivity_getTimeJni(JNIEnv *env, jobject){ diffTime = clock() - startTime; #if CLOCKS_PER_SEC == 1000000 //Unix系は1000000分の1秒単位 diffTime /= 1000; #endif millsec = diffTime % 1000; diffTime /= 1000; sec = diffTime % 60; diffTime /= 60; min = diffTime % 60; diffTime /= 60; hour = diffTime % 60; sprintf(str, "%02ld:%02ld:%02ld.%03ld", hour, min, sec, millsec); return env->NewStringUTF(str); } }

Android.mk
LOCAL_PATH := $(call my-dir) include $(CLEAR_VARS) LOCAL_MODULE := jni LOCAL_SRC_FILES := jni.cpp include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

※特別な権限(Permission)は不要なのでマニフェストは省略します。
Target SDK Version が4以上の設定でビルドできます。
Android1.6以降で動作します。
Android-NDKのビルド方法は環境に強く依存するので省略させて頂きます。
SH-03C(実機)とBluestacks(エミュレーター)で動作することを確認しています。

動作保証はできませんが最低限の動作はするようです。
前回に比べてレイアウトを少し変更してます。
アプリ動作中のスクリーン消灯もオフにしています。

GCの頻度を減らしただけですがJavaだけで作ったアプリに比べてかなりスムーズになりました。
今回のC言語のプログラムはスタック変数しか使ってないので解放処理が不要でした。

Javaはメモリーの解放処理が(完全ではないものの)GCにより自動化されているため、プログラムしやすい言語です。
その反面、GCを完全になくすことはできません。
AndroidアプリでGCを減らしたい場合、GCが多発する処理をAndroid-NDKによるC言語でプログラムするのもいい方法だと思います。

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[Android] ライブ壁紙の作り方
[Android] 方位センサーを使ってコンパスアプリを作る
[Android] OpenGLでプロ生ちゃんをアニメーションさせる
[Windows8][Android] Can't bind to local 8600 for debugger

以上、参考になれば幸いです。

[Android] Android-NDK(JNI)で画像ファイルをデコードする

How to decode image files on JNI
前回 までにOpenGLとAndroid-NDK(JNI)で画像をテクスチャとして表示するアプリのソースをいくつか紹介させて頂きました。
前回はAndroid-SDK(Java)のAPIを使って画像ファイルをRBGのビットマップ配列にデコードし、JNIに渡す方法を使いました。

今回はAndroid-NDKを使ってJNIでSDカード内の画像ファイルをデコードする機能を作ってみました。

仕様は次の通りです。
1. JavaのコードからJNIに画像ファイルのパスを渡す。
2. JNIで画像ファイルをデコードしint配列のビットマップとしてJavaで受け取る。
3. int配列のビットマップをImageViewerに表示する。

JNI(C言語)で画像ファイルをデコードするため
http://nothings.org/
で公開されている stb_image.c を使いました。

stb_image.c はプロジェクトの
jni
フォルダーにコピーします。C言語のソースファイルやAndroid.mkと同じ場所です。


このブログを書いている時点の開発環境は次の通りです。
・Windows8 (64bit)
・Eclipse Juno (32bit)(XP互換モードで起動)
・Android SDK r21.0.1
・Cygwin
・Android-NDK-r8d

以下ソースです。

MainActivity.java
package jp.fujiu.NdkImageLoader; import java.io.File; import java.util.ArrayList; import android.os.AsyncTask; import android.os.Bundle; import android.os.Environment; import android.app.Activity; import android.graphics.Bitmap; import android.graphics.BitmapFactory; import android.util.Log; import android.view.Menu; import android.view.View; import android.widget.Button; import android.widget.ImageView; import android.widget.Toast; public class MainActivity extends Activity { static { System.loadLibrary("jni"); } private native void setNdkPathName(String pathName); private native int[] getNdkImagePixels(); private native int getNdkImageWidth(); private native int getNdkImageHeight(); private ImageView imageView; //画像ファイルの拡張子 private static final String[] EXTENTIONS = new String[]{".png", ".jpg", ".jpeg", ".gif"}; //画像ファイル private ArrayList<String> fileLlist = null; private int llistIndex; //ファイルリスト処理中フラグ private boolean isListReady = false; //画像ファイルを検索するためのAsyncTask private class ReadFileTask extends AsyncTask<Object, Object, Object>{ @Override protected Object doInBackground(Object... params) { //排他フラグロック isListReady = false; // SDへのパス取得 String sdPath = getSdPath(); //画像ファイルのパスをリストアップ fileLlist = new ArrayList<String>(); readFileList(sdPath); llistIndex = 0; return null; } @Override protected void onPostExecute(Object result) { //排他フラグ解除 isListReady = true; //最初の画像表示 showPrevImage(0); } } @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); setContentView(R.layout.activity_main); imageView = (ImageView) findViewById(R.id.imageView1); Button button1 = (Button) findViewById(R.id.button1); button1.setOnClickListener(new View.OnClickListener() { @Override public void onClick(View v) { showPrevImage(1); } }); } @Override protected void onResume() { super.onResume(); if (fileLlist == null) { //非同期で画像ファイルのパスをリストアップ ReadFileTask readFileTask = new ReadFileTask(); readFileTask.execute(null, null, null); } } @Override public boolean onCreateOptionsMenu(Menu menu) { getMenuInflater().inflate(R.menu.main, menu); return true; } private void readFileList(String path) { File[] files = new File(path).listFiles(); int len = files.length; for (int i = 0; i < len; i++) { File f = files[i]; if (f.isHidden() == false) { if (f.isFile()) { // 拡張子によるフィルター int exPosi = f.getAbsolutePath().lastIndexOf("."); if (exPosi > -1) { //ファイルの拡張子の種類が画像ならファイルのフルパスをリストに追加 String extension = f.getAbsolutePath().substring(exPosi); for (int j = 0; j < EXTENTIONS.length; j++) { if (extension.equalsIgnoreCase(EXTENTIONS[j])) { fileLlist.add(f.getAbsolutePath()); break; } } } } else { readFileList(f.getAbsolutePath()); } } } } private String getSdPath() { String sdPath; // Sumsung, Vi30 sdPath = System.getenv("EXTERNAL_STORAGE2"); if (sdPath != null) { return sdPath; } // 旧 Sumsung, SH-03C, IS01 sdPath = System.getenv("EXTERNAL_STORAGE"); if (sdPath != null) { return sdPath; } // MOTOROLA sdPath = System.getenv("EXTERNAL_ALT_STORAGE"); if (sdPath != null) { return sdPath; } sdPath = Environment.getExternalStorageDirectory().getPath(); // HTC File file = new File(sdPath + "/ext_sd"); if (file.exists()) { sdPath = file.getPath(); } return sdPath; } //次の画像を表示 private void showPrevImage(int diff){ if (isListReady){ if (fileLlist.size()>0){ llistIndex += diff; if (llistIndex < 0){ llistIndex -= diff; Toast.makeText(getApplicationContext(), "First", Toast.LENGTH_SHORT).show(); return; } else if (llistIndex >= fileLlist.size()){ llistIndex -= diff; Toast.makeText(getApplicationContext(), "Last", Toast.LENGTH_SHORT).show(); return; } long beforeTime = System.currentTimeMillis(); // 1. JavaのコードからJNIに画像ファイルのパスを渡す。 setNdkPathName(fileLlist.get(llistIndex)); Log.d("JNI", String.valueOf(System.currentTimeMillis() - beforeTime) + "ms"); // 2. JNIで画像ファイルをデコードしint配列としてJavaで受け取る int[] pixels = getNdkImagePixels(); int width = getNdkImageWidth(); int height = getNdkImageHeight(); // 3. int配列を画像ビットマップにデコードしImageViewerに表示する。 Bitmap image = Bitmap.createBitmap(pixels, width, height, Bitmap.Config.ARGB_8888); imageView.setImageBitmap(image); /* //テストベンチマーク用デコード処理 Log.d("width", String.valueOf(width)); Log.d("height", String.valueOf(height)); beforeTime = System.currentTimeMillis(); Bitmap bmp = BitmapFactory.decodeFile(fileLlist.get(llistIndex)); int w = bmp.getWidth(); int h = bmp.getHeight(); int[] p = new int[w * h]; bmp.getPixels(p, 0, width, 0, 0, width, height); Log.d("Java", String.valueOf(System.currentTimeMillis() - beforeTime) + "ms"); bmp.recycle(); */ } else { //SDカードに画像が保存されていない場合のメッセージ Toast.makeText(getApplicationContext(), "No image files", Toast.LENGTH_SHORT).show(); } } else { //SDカードに画像ファイル検索中のメッセージ Toast.makeText(getApplicationContext(), "Pease wait", Toast.LENGTH_SHORT).show(); } } }
activity_main.xml (res/layoutフォルダー)
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools" android:layout_width="fill_parent" android:layout_height="fill_parent" android:orientation="vertical" tools:context=".MainActivity" > <Button android:id="@+id/button1" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:text="button1" /> <ImageView android:id="@+id/imageView1" android:layout_width="wrap_content" android:layout_height="wrap_content" android:scaleType="matrix" android:src="@drawable/ic_launcher" /> </LinearLayout>
jni.cpp
#include <jni.h> #include "stb_image.c" extern "C" { unsigned char* pixels; int width; int height; int bpp; //画像のファイル名を受け取り画像ファイルをデコードする JNIEXPORT void JNICALL Java_jp_fujiu_NdkImageLoader_MainActivity_setNdkPathName (JNIEnv * env, jobject, jstring path){ const char* str = env->GetStringUTFChars(path, NULL); char* filePath = strdup( (char*) str); env->ReleaseStringUTFChars(path, str); pixels = stbi_load(filePath, &width, &height, &bpp, 0); } //画像のピクセルをAndroid-SDKで扱えるARGBのビットマップ配列に変換し返す JNIEXPORT jintArray JNICALL Java_jp_fujiu_NdkImageLoader_MainActivity_getNdkImagePixels (JNIEnv *env, jobject){ int size = width * height; int *intPixels = new int[size]; for (int i=0; i<size; i++){ int j = i * bpp; int pix = 0; pix += pixels[j]; //red pix lt;lt;= 8; pix += pixels[j + 1]; //green pix lt;lt;= 8; pix += pixels[j + 2]; //brue pix += 0xff000000; //ahpha intPixels[i] = pix; } stbi_image_free(pixels); jintArray result = env->NewIntArray(size); env->SetIntArrayRegion(result, 0, size, intPixels); delete[] intPixels; return result; } //画像の幅を返す JNIEXPORT jint JNICALL Java_jp_fujiu_NdkImageLoader_MainActivity_getNdkImageWidth (JNIEnv *, jobject){ return width; } //画像の高さを返す JNIEXPORT jint JNICALL Java_jp_fujiu_NdkImageLoader_MainActivity_getNdkImageHeight (JNIEnv *, jobject){ return height; } }
Android.mk
LOCAL_PATH := $(call my-dir) include $(CLEAR_VARS) LOCAL_MODULE := jni LOCAL_SRC_FILES := jni.cpp LOCAL_LDLIBS := -llog APP_ABI := all LOCAL_ARM_MODE := arm include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
※特別な権限(Permission)は不要なのでマニフェストは省略します。
Target SDK Version が4以上の設定でビルドできます。
Android1.6以降で動作します。
Android-NDKのビルド方法は環境に強く依存するので省略させて頂きます。

実行するとSDカードを検索して最初に見つけた画像を表示します。
ボタンをタップするたびに画像ファイルを見つけた順に表示します。

前回同様Anndroid2.xでは OutOfMemoryError が起きやすいです。改善の余地ありです。

JNIとJavaとで画像ファイルをint配列にデコードするまでの時間を比べてみました。
測定したのはONDA Vi30というAndroid4.1.1の中華Padです。
過去のベンチマークからVi30はthumbモードよりarmモードの方が速いことが分かっているのでarmモードでビルドしました。

画像のサイズ	JNI	Java
600 x 1024	82ms	189ms
950 x 483	62ms	82ms
1680 x 1050	199ms	257ms

全く同じ処理内容ではないので断言できませんがJNIの方が速そうです。

余談
JNIで画像の伸縮ができればJavaを使わずにOpen GLのテクスチャー用に加工することができるはずです。
前回 悩まされた OutOfMemoryError も減るはず、と思ったのですが残念ながらAndroid-NDKにはCanvas APIがありません。
とても難しそうですがいつかはチャレンジしてみたいと思います。

関連ブログ
[Android] OpenGLの簡易画像ビュアーをAndroid-NDKでビルドする (失敗談)
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[Android] OpenGLでシャープ製端末用3D（立体視）アプリケーションを作る
[Blender] obj2opengl.plをJava用に改造する
[Windows8][Android] Can't bind to local 8600 for debugger

以上、参考になれば幸いです。

[Android] OpenGLの簡易画像ビュアーをAndroid-NDKでビルドする (失敗談)

OpenGL and JNI
AndroidアプリをAndroid-NDKで開発するとネイティブコード(Javaインタープリターを通らないマシン語)で書かれたJNI(Java Native Interface)の動作比率を増やすことができ、Javaだけで開発したアプリに比べて高速な動作やバッテリーの長持ちが期待できます。
Android-NDKで開発するデメリットとして「マルチプラットフォーム(CPUが異なる端末)で動作しなくなる」という点があげられます。
Android-NDK-r8d では
・armeabi
・armeabi-v7a
・MIPS
・x86
の4種類のCPUがサポートされています。
PowerPC系のAndroid端末が普及しない限りマルチプラットフォームの心配はないようです。
そこで、 前回 公開したOpenGLによる簡易画像ビュアーをAndroid-NDKに移植してみました。

Android-NDKの弱点
アプリケーションのresフォルダーに保存された画像や音声ファイルを直接読み込む方法がありません。
SDカードに保存された画像ファイルなら読み込むことはできますが、画像をテクスチャに表示するためには画像ファイルをBitmap(1次元配列)にデコードする必要があります。
ところがAndroid-NDKには画像ファイルをデコードするライブラリーが見当たりません。
Android-NDKで画像を扱うには次の選択肢があります。

1. AndroidのJavaのAPIで画像ファイルをデコードしたint配列をJNIに渡す。
2. 画像ファイルをデコードする処理をC/C++で自作する。
3. C言語で書かれたオープンソースの画像ローダーを利用する。

デバッグのしやすさから1番目の方法で画像ファイルをNDKで扱うことにします。

留意点
Android端末の機種によりますが、ビットマップ画像の扱い中にOutOfMemoryErrorが起きやすいです。
SH-03C(Android2.2)は 1440x1440ピクセルの画像を int配列(約8MB)にバッファーしようとすると必ず次のエラーが発生します。
Out of memory on a 8294416-byte allocation.
試行錯誤した結果、今回は次のような仕様にしました。

1. Javaで画像ファイルを読み込み、512×512に伸縮する。
2. 伸縮した画像をint配列に変換しJNIに渡す。
3. JNIのOpenGL APIで画像をテクスチャとして表示する。

このブログを書いている時点の開発環境は次の通りです。
・Windows8 (64bit)
・Eclipse Juno (32bit) (XP互換モードで起動)
・Android SDK r21.0.1
・Cygwin
・Android-NDK-r8d
※Android-NDKのビルド方法は環境に強く依存するため省略します。

2点以上のタッチ操作が必要なので、Android2.2以降でマルチタッチ対応の端末が必要です。
新品で発売されているAndroid端末なら、中華Padも含めてほぼど対応していると思います。

以下ソースです。

MainActivity.java package jp.fujiu.GL_SDImageViewerNDK; import java.io.File; import java.util.ArrayList; import javax.microedition.khronos.egl.EGLConfig; import javax.microedition.khronos.opengles.GL10; import android.opengl.GLSurfaceView; import android.opengl.GLSurfaceView.Renderer; import android.os.AsyncTask; import android.os.Bundle; import android.os.Environment; import android.app.Activity; import android.content.Context; import android.graphics.Bitmap; import android.graphics.BitmapFactory; import android.graphics.Canvas; import android.graphics.Matrix; import android.view.MotionEvent; import android.view.ScaleGestureDetector; import android.view.SurfaceHolder; import android.view.ScaleGestureDetector.OnScaleGestureListener; import android.widget.Toast; public class MainActivity extends Activity implements OnScaleGestureListener { static { System.loadLibrary("jni"); } //画像ファイルの拡張子 private static final String[] EXTENTIONS = new String[]{".png", ".jpg", ".jpeg", ".gif"}; //画像ファイル private ArrayList<String> fileLlist = null; private int llistIndex; // タッチイベント処理 private float touchedX = 0; private float touchedY = 0; //スライド操作 float slideWidth; float touchDownX; //ファイルリスト処理中フラグ private boolean isListReady = false; //画像ファイルを検索するためのAsyncTask private class ReadFileTask extends AsyncTask<Object, Object, Object>{ @Override protected Object doInBackground(Object... params) { //排他フラグロック isListReady = false; // SDへのパス取得 String sdPath = getSdPath(); //画像ファイルのパスをリストアップ fileLlist = new ArrayList<String>(); readFileList(sdPath); llistIndex = 0; return null; } private void readFileList(String path) { File[] files = new File(path).listFiles(); int len = files.length; for (int i = 0; i < len; i++) { File f = files[i]; if (f.isHidden() == false) { if (f.isFile()) { // 拡張子によるフィルター int exPosi = f.getAbsolutePath().lastIndexOf("."); if (exPosi > -1) { //ファイルの拡張子の種類が画像ならファイルのフルパスをリストに追加 String extension = f.getAbsolutePath().substring(exPosi); for (int j = 0; j < EXTENTIONS.length; j++) { if (extension.equalsIgnoreCase(EXTENTIONS[j])) { fileLlist.add(f.getAbsolutePath()); break; } } } } else { readFileList(f.getAbsolutePath()); } } } } @Override protected void onPostExecute(Object result) { //排他フラグ解除 isListReady = true; //最初の画像表示 showPrevImage(0); } } //ジェスチャー private ScaleGestureDetector scaleGgesture= null; private MainSurface surface = null; private float scaleFactor = 1; @Override protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); surface = new MainSurface(this); surface.setRenderer(surface); surface.setFocusable(true); surface.setKeepScreenOn(true); setContentView(surface); } @Override protected void onResume() { super.onResume(); //スライド量は画面の幅の半分 slideWidth = (float) getWindowManager().getDefaultDisplay().getWidth() / 2; if (scaleGgesture==null){ scaleGgesture = new ScaleGestureDetector(getApplicationContext(), this); } if (fileLlist == null) { //非同期で画像ファイルのパスをリストアップ ReadFileTask readFileTask = new ReadFileTask(); readFileTask.execute(null, null, null); } } @Override public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) { scaleGgesture.onTouchEvent(event); //フリック操作ならカメラ移動、スライド操作なら画像変更 if (event.getPointerCount()==1){ switch (event.getAction()) { case MotionEvent.ACTION_MOVE: float x = event.getX(); float y = event.getY(); surface.setCameraPotision((touchedX - x), (touchedY - y)); touchedX = x; touchedY = y; break; case MotionEvent.ACTION_DOWN: touchedX = event.getX(); touchedY = event.getY(); touchDownX = event.getX(); break; case MotionEvent.ACTION_UP: if (event.getX() - touchDownX > slideWidth ){ //左から右で次の画像を表示 showPrevImage(1); } else if (touchDownX - event.getX() > slideWidth ){ //右から左で前の画像を表示 showPrevImage(-1); } } } return true; } @Override public boolean onScale(ScaleGestureDetector detector) { scaleFactor *= detector.getScaleFactor(); surface.setScale(scaleFactor); return true; } @Override public boolean onScaleBegin(ScaleGestureDetector detector) { return true; } @Override public void onScaleEnd(ScaleGestureDetector detector) { scaleFactor *= detector.getScaleFactor(); } private String getSdPath() { String sdPath; // Sumsung, Vi30 sdPath = System.getenv("EXTERNAL_STORAGE2"); if (sdPath != null) { return sdPath; } // 旧 Sumsung, SH-03C, IS01 sdPath = System.getenv("EXTERNAL_STORAGE"); if (sdPath != null) { return sdPath; } // MOTOROLA sdPath = System.getenv("EXTERNAL_ALT_STORAGE"); if (sdPath != null) { return sdPath; } sdPath = Environment.getExternalStorageDirectory().getPath(); // HTC File file = new File(sdPath + "/ext_sd"); if (file.exists()) { sdPath = file.getPath(); } return sdPath; } //次の画像を表示 private void showPrevImage(int diff){ if (isListReady){ if (fileLlist.size()>0){ llistIndex += diff; if (llistIndex < 0){ llistIndex -= diff; Toast.makeText(getApplicationContext(), "First", Toast.LENGTH_SHORT).show(); return; } else if (llistIndex >= fileLlist.size()){ llistIndex -= diff; Toast.makeText(getApplicationContext(), "Last", Toast.LENGTH_SHORT).show(); return; } //次に表示する画像のファイル名を渡す surface.changeTexture(fileLlist.get(llistIndex)); } else { //SDカードに画像が保存されていない場合のメッセージ Toast.makeText(getApplicationContext(), "No image files", Toast.LENGTH_SHORT).show(); } } else { //SDカードに画像ファイル検索中のメッセージ Toast.makeText(getApplicationContext(), "Pease wait", Toast.LENGTH_SHORT).show(); } } // OpenGLのViewクラス private class MainSurface extends GLSurfaceView implements Renderer{ native private void setJniPixels(int[] pixels, int width, int height); native private void setJniSetCamera(float x, float y); native private void setJniScale(float scale); native private void onJniSurfaceCreated(); native private void onJniSurfaceChanged(int width, int height); native private void onJniDrawFrame(); native private void jniSurfaceDestroyed(); //表示する画像の数 private static final int MAX_IMAGE_NUM = 1; //画像1辺のサイズ private static final int IMAGE_PIXCEL = 512; private int[] pixels = new int[IMAGE_PIXCEL * IMAGE_PIXCEL]; private boolean isTextureOrderedChange = false; private int textureID = 0; void setCameraPotision(float x, float y) { setJniSetCamera(x, y); } void setScale (float scale){ setJniScale(scale); } public MainSurface(Context context) { super(context); } public void changeTexture(String imagePath){ Bitmap srcImage = BitmapFactory.decodeFile(imagePath); float width = (float) srcImage.getWidth(); float height= (float) srcImage.getHeight(); float scale; float left; float top; if (width > height){ scale = IMAGE_PIXCEL / width; left = 0; top = ((width - height) / 2) * scale; }else{ scale = IMAGE_PIXCEL / height; top = 0; left = ((height - width) / 2) * scale; } //画像を伸縮する Matrix matrix = new Matrix(); matrix.postScale(scale, scale); Bitmap stretchedImage = Bitmap.createBitmap(srcImage, 0, 0, (int)width, (int)height, matrix, true); srcImage.recycle(); //画像を正方形に納める Bitmap dstImage = Bitmap.createBitmap(IMAGE_PIXCEL, IMAGE_PIXCEL, Bitmap.Config.ARGB_8888); Canvas canvas = new Canvas(dstImage); canvas.drawBitmap(stretchedImage, left, top, null); stretchedImage.recycle(); int widthDst = dstImage.getWidth(); int heightDst = dstImage.getHeight(); int[] pixels = new int[widthDst * heightDst]; dstImage.getPixels(pixels, 0, widthDst, 0, 0, widthDst, heightDst); setJniPixels(pixels, widthDst, heightDst); pixels = null; dstImage.recycle(); } @Override public void onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig config) { onJniSurfaceCreated(); } @Override public void onSurfaceChanged(GL10 gl, int width, int height) { onJniSurfaceChanged(width, height); } @Override public void onDrawFrame(GL10 gl) { onJniDrawFrame(); } @Override public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) { jniSurfaceDestroyed(); super.surfaceDestroyed(holder); } } }
jni.cpp #include <jni.h> #include <GLES/gl.h> #include <GLES/glext.h> #include "glu.h" // 頂点座標 float apexs[] = { -1.0f, -1.0f, 1.0f, -1.0f, -1.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f }; // 頂点テクスチャ float coords[] = { // 上下反転 0.0f, 1.0f, 1.0f, 1.0f, 0.0f, 0.0f, 1.0f, 0.0f }; //テクスチャの各定義 GLuint textureIDs[1]; unsigned char *texData; //テクスチャのサイズ int texWidth; int texHeight; //カメラの位置 float cameraX = 0; float cameraY = 0; //カメラの移動量 float cameraDist; //視野 float fovy = 45; float aspect = 1; bool isTextureOrderedChange = false; extern "C" { JNIEXPORT void JNICALL Java_jp_fujiu_GL_1SDImageViewerNDK_MainActivity_00024MainSurface_setJniPixels (JNIEnv *env, jobject, jintArray pixels, jint width, jint height){ delete[] texData; texWidth = width; texHeight = height; // jintArrayをjint配列に変換 jint* arr = env->GetIntArrayElements(pixels, NULL); // int型(4バイト)ARGBのピクセル情報を1バイトごとにRGBAに並べ替えてunsigned char型配列に格納 int size = width * height; texData = new unsigned char[size * 4]; for (int i=0; i<size; i++){ int j = i * 4; int pixel = arr[i]; texData[j + 2] = pixel; //Blue pixel >>= 8; texData[j + 1] = pixel; //Green pixel >>= 8; texData[j + 0] = pixel; //Red pixel >>= 8; texData[j + 3] = pixel; //Alpha } //カメラの位置を中心に cameraX = 0; isTextureOrderedChange = true; } JNIEXPORT void JNICALL Java_jp_fujiu_GL_1SDImageViewerNDK_MainActivity_00024MainSurface_setJniSetCamera (JNIEnv *, jobject, jfloat x, jfloat y){ //移動量が極端に大きい場合は無視 if (fabs(x)> 100 || fabs(y)> 100){ return; } cameraX += x/cameraDist; cameraY += -y/cameraDist; //画像が画面の外に出ない様にブレーキ if (cameraX> 2)cameraX = 2; if (cameraX<-2)cameraX = -2; if (cameraY> 2)cameraY = 2; if (cameraY<-2)cameraY = -2; } JNIEXPORT void JNICALL Java_jp_fujiu_GL_1SDImageViewerNDK_MainActivity_00024MainSurface_setJniScale (JNIEnv *, jobject, jfloat scale){ fovy = 45 / scale; //画像の極端な拡大縮小を防ぐ if(fovy > 150) fovy = 150; if(fovy < 10) fovy = 10; } JNIEXPORT void JNICALL Java_jp_fujiu_GL_1SDImageViewerNDK_MainActivity_00024MainSurface_onJniSurfaceCreated (JNIEnv *, jobject){ //背景の色 glClearColor(0, 0, 0, 1.0); //黒 glClearDepthf(1.0); //片面スムーズシェーディング glShadeModel(GL_SMOOTH); //深度テスト glEnable(GL_DEPTH_TEST); //モデルビュー変換 glMatrixMode(GL_MODELVIEW); glLoadIdentity(); } JNIEXPORT void JNICALL Java_jp_fujiu_GL_1SDImageViewerNDK_MainActivity_00024MainSurface_onJniSurfaceChanged (JNIEnv *, jobject, jint width, jint height){ cameraDist =(float)(width/2); glViewport(0, 0, width, height); //射影変換 glMatrixMode(GL_PROJECTION); glLoadIdentity(); aspect = (float) width / (float) height; } JNIEXPORT void JNICALL Java_jp_fujiu_GL_1SDImageViewerNDK_MainActivity_00024MainSurface_onJniDrawFrame (JNIEnv *, jobject){ glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT); glPushMatrix(); //視野 gluPerspective(fovy, aspect, 0.1, 100); // カメラ gluLookAt(cameraX, cameraY, 3, cameraX, cameraY, 0, 0, 1, 0); glPushMatrix(); if (isTextureOrderedChange){ isTextureOrderedChange = false; //テクスチャ処理 glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, textureIDs[0]); glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA, texWidth, texHeight, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, texData); glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR); glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR); } // テクスチャーの有効化 glEnable(GL_TEXTURE_2D); glEnableClientState(GL_TEXTURE_COORD_ARRAY); // 頂点配列の指定 glVertexPointer(2, GL_FLOAT, 0, apexs); glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY); // テクスチャ配列の指定 glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, textureIDs[0]); glTexCoordPointer(2, GL_FLOAT, 0, coords); glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE); //位置 glTranslatef(0, 0, 0); //描画 glDrawArrays(GL_TRIANGLE_STRIP, 0, 4); //各機能の無効化 glDisable(GL_TEXTURE_2D); glDisableClientState(GL_TEXTURE_COORD_ARRAY); glDisableClientState(GL_VERTEX_ARRAY); glPopMatrix(); glPopMatrix(); } JNIEXPORT void JNICALL Java_jp_fujiu_GL_1SDImageViewerNDK_MainActivity_00024MainSurface_jniSurfaceDestroyed (JNIEnv *, jobject){ delete[] texData; } }
glu.h （Android-NDKのsampleの com.example.SanAngeles から抜粋しました） #ifndef _Included_jp_fujiu_GLImageViewerNDK_glu_h #define _Included_jp_fujiu_GLImageViewerNDK_glu_h /** * Android-NDKのsampleの com.example.SanAngeles から抜粋しました */ #include <math.h> #define PI 3.1415926535897932f /* Following gluLookAt implementation is adapted from the * Mesa 3D Graphics library. http://www.mesa3d.org */ static void gluLookAt(GLfloat eyex, GLfloat eyey, GLfloat eyez, GLfloat centerx, GLfloat centery, GLfloat centerz, GLfloat upx, GLfloat upy, GLfloat upz) { GLfloat m[16]; GLfloat x[3], y[3], z[3]; GLfloat mag; /* Make rotation matrix */ /* Z vector */ z[0] = eyex - centerx; z[1] = eyey - centery; z[2] = eyez - centerz; mag = (float)sqrt(z[0] * z[0] + z[1] * z[1] + z[2] * z[2]); if (mag) { /* mpichler, 19950515 */ z[0] /= mag; z[1] /= mag; z[2] /= mag; } /* Y vector */ y[0] = upx; y[1] = upy; y[2] = upz; /* X vector = Y cross Z */ x[0] = y[1] * z[2] - y[2] * z[1]; x[1] = -y[0] * z[2] + y[2] * z[0]; x[2] = y[0] * z[1] - y[1] * z[0]; /* Recompute Y = Z cross X */ y[0] = z[1] * x[2] - z[2] * x[1]; y[1] = -z[0] * x[2] + z[2] * x[0]; y[2] = z[0] * x[1] - z[1] * x[0]; /* mpichler, 19950515 */ /* cross product gives area of parallelogram, which is < 1.0 for * non-perpendicular unit-length vectors; so normalize x, y here */ mag = (float)sqrt(x[0] * x[0] + x[1] * x[1] + x[2] * x[2]); if (mag) { x[0] /= mag; x[1] /= mag; x[2] /= mag; } mag = (float)sqrt(y[0] * y[0] + y[1] * y[1] + y[2] * y[2]); if (mag) { y[0] /= mag; y[1] /= mag; y[2] /= mag; } #define M(row,col) m[col*4+row] M(0, 0) = x[0]; M(0, 1) = x[1]; M(0, 2) = x[2]; M(0, 3) = 0.0; M(1, 0) = y[0]; M(1, 1) = y[1]; M(1, 2) = y[2]; M(1, 3) = 0.0; M(2, 0) = z[0]; M(2, 1) = z[1]; M(2, 2) = z[2]; M(2, 3) = 0.0; M(3, 0) = 0.0; M(3, 1) = 0.0; M(3, 2) = 0.0; M(3, 3) = 1.0; #undef M { int a; GLfixed fixedM[16]; for (a = 0; a < 16; ++a) fixedM[a] = (GLfixed)(m[a] * 65536); glMultMatrixx(fixedM); } /* Translate Eye to Origin */ glTranslatex((GLfixed)(-eyex * 65536), (GLfixed)(-eyey * 65536), (GLfixed)(-eyez * 65536)); } static void gluPerspective(GLfloat fovy, GLfloat aspect, GLfloat zNear, GLfloat zFar) { GLfloat xmin, xmax, ymin, ymax; ymax = zNear * (GLfloat)tan(fovy * PI / 360); ymin = -ymax; xmin = ymin * aspect; xmax = ymax * aspect; glFrustumx((GLfixed)(xmin * 65536), (GLfixed)(xmax * 65536), (GLfixed)(ymin * 65536), (GLfixed)(ymax * 65536), (GLfixed)(zNear * 65536), (GLfixed)(zFar * 65536)); } #endif
Android.mk LOCAL_PATH := $(call my-dir) include $(CLEAR_VARS) LOCAL_MODULE := jni LOCAL_SRC_FILES := jni.cpp LOCAL_LDLIBS := -lGLESv1_CM include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
jni.cpp、glu.h、Android.mk はプロジェクトにjniというフォルダーを追加して、そこにコピーします。

※特別な権限(Permission)は不要なのでマニフェストは省略します。
Android2.2以降で動作します。
Target SDK Version が8以上の設定でビルドできます。
Android-NDKのビルド方法は環境に強く依存するので省略させて頂きます。

留意点でも書きましたが、古いスマートフォン(Android2.2以前)で実際に使ってみると 前回のJavaだけで作ったアプリに比べて
java.lang.OutOfMemoryError: bitmap size exceeds VM budget
が起きやすいです。
画像をint配列に変換するためのメモリーを確保したり、その逆の変換をするためのメモリーを確保したりするためメモリーの空き領域が不足がちになるようです。
さらにJavaだけで書いたアプリと体感速度を比べるても差がありませんでした。
当初の予想とは裏腹にデメリットの方が多かったのでタイトルに「失敗談」と付けました。

Android4.0なら安定して動作しますが体感速度は変わりません。

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[Android] OpenGLでシャープ製端末用3D（立体視）アプリケーションを作る
[Blender] obj2opengl.plをJava用に改造する
[Windows8][Android] Can't bind to local 8600 for debugger


以上、参考になれば幸いです。

[Android] ONDA Vi30はThumbモードとARMモードのどちらが速いのか？

Which is faster,m Thumb mode or ARM mode (ONDA Vi30)
以前のブログ
[Android] ThumbモードとARMモード、どちらが速いのか？
では必ずしもARMモードが速いわけではないことが分かりました。

ところで、先日購入したONDA Vi30のCPUはCortex A9互換のAML8726-MXとされています。
ONDAのページからAML8726-MXのアーキテクチャーを見ることができます。

ONDA Vi30のRAMはDDR3とのことですが、どちらが速いのか試してみました。

結果

	Thumbモード	ARMモード
(1)int型(32ビット)の検証	387ms	321ms
(2)float型(64ビット)の検証	164ms	144ms
(3)atan2関数(複雑な計算)の検証	3903ms	2847ms

ARMモードのほうが速いという結果になりました。


以上、参考になれば幸いです。

関連ブログ
[Android] ONDA Vi30 双核版を買いました
[Android] ONDA Vi30 双核版のファームウェア更新、トラブルシューティング、バッテリー改善など

[Android-NDK] ERROR [binderDied] end

How to solve "[binderDied] end" error

アプリを開発していたら、突然こんなエラーが起こりました。
ERROR/CameraService(1215): [binderDied] end

Android-NDKのログにはこんなエラーが出てます。
DEBUG/ndk(2474): [ 08-27 20:12:59.451 2474:0x9aa F//system/bin/app_process ]
DEBUG/ndk(2474): stack corruption detected: aborted

原因はJNI(Android-NDK)のchar配列の要素不足でした。

エラーになったコードの抜粋
char c[50]; sprintf(c, "ndk debuglog: x=%f, y=%f, z=%f", x, y, z); __android_log_print(ANDROID_LOG_DEBUG, "ndk", c); sprintf関数の引数xとyとzがdouble型だったため、文字列に変換すると予想以上に長くなり、50バイトを超えてしまいました。
char c[50];を
char c[100];に変更したら正常に動きました。

LogCatに「CameraService」とあるし実際に android.hardware.Camera を使うアプリだったのですが、カメラは全く関係ありませんでした。
エラー内容と関係ないログが出力されたので、少し手間取りました。

ちなみにVisual C++ 2010 ではどんなエラーメッセージが出るのかと思い、同じバグを再現したところ
Run-Time Check Failure #2 - Stack around the variable '変数名' was corrupted.
バッファー オーバーランが *****.exe で発生し、プログラムの内部状態を破損しました。[中断] をクリックしてプログラムをデバッグするか、または [続行] をクリックしてプログラムを終了してください。
と表示されました。

「[binderDied] end」というメッセージはわかりにくいですが、「stack」と「corruption / corrupted」というキーワードを見たら、スタック領域の破損∋配列の要素不足の疑いがありそうです。

以上、参考になれば幸いです。

[Android] ThumbモードとARMモード、どちらが速いのか？

Which is faster, Thumb or ARM?

多くのAndroid端末に使われているARM系CPUは16ビットのThumbモードと32ビットのARMモードとがあります。
「ARMモードの方が速い」という意見がある一方、「Thumbモードはプログラムサイズが小さい分メモリーアクセスが少ない」という意見があり、どちらが効率がいいのかよくわかりません。
そこで、ThumbモードとARMモードを比較してみました。

Activityのソース(Main.java) package jp.fujiu.NdkBench; import android.app.Activity; import android.os.Bundle; import android.util.Log; import android.widget.Toast; public class Main extends Activity { static { System.loadLibrary("ndk"); } native private void ndkBenchInt(int arg); native private void ndkBenchFloat(float arg); native private void ndkBenchAtan2(double arg); @Override public void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); long t1; long t2; String result; //(1)int型(32ビット)の検証 t1 = System.currentTimeMillis(); ndkBenchInt(100); ndkBenchInt(1000); ndkBenchInt(10000); t2 = System.currentTimeMillis(); result = "ndkBenchInt: " + (t2 - t1) + "ms"; Log.d("result", result); Toast.makeText(getApplicationContext(), result, Toast.LENGTH_LONG).show(); //(2)float型(64ビット)の検証 t1 = System.currentTimeMillis(); ndkBenchFloat(0.01f); ndkBenchFloat(0.001f); ndkBenchFloat(0.0001f); t2 = System.currentTimeMillis(); result = "ndkBenchFloat: " + (t2 - t1) + "ms"; Log.d("result", result); Toast.makeText(getApplicationContext(), result, Toast.LENGTH_LONG).show(); //(3)atan2関数(複雑な計算)の検証 t1 = System.currentTimeMillis(); ndkBenchAtan2(0.1); ndkBenchAtan2(1.0); ndkBenchAtan2(10.0); t2 = System.currentTimeMillis(); result = "ndkBenchAtan2: " + (t2 - t1) + "ms"; Log.d("result", result); Toast.makeText(getApplicationContext(), result, Toast.LENGTH_LONG).show(); } }
jni/nck.cpp #include <jni.h> #include <math.h> extern "C" JNIEXPORT void JNICALL Java_jp_fujiu_NdkBench_Main_ndkBenchInt (JNIEnv *, jobject, jint arg){ const unsigned int SIZE = 0x008fffff; unsigned int i; int *p = new int[SIZE]; for (i=0; i<SIZE; i++){ p[i] = arg; } delete [] p; } extern "C" JNIEXPORT void JNICALL Java_jp_fujiu_NdkBench_Main_ndkBenchFloat (JNIEnv *, jobject, jfloat arg){ const unsigned int SIZE = 0x004fffff; unsigned int i; float *p = new float[SIZE]; for (i=0; i<SIZE; i++){ p[i] = arg; } delete [] p; } extern "C" JNIEXPORT void JNICALL Java_jp_fujiu_NdkBench_Main_ndkBenchAtan2 (JNIEnv *, jobject, jdouble arg){ const unsigned int SIZE = 0x004fffff; unsigned int i; double *p = new double[SIZE]; for (i=0; i<SIZE; i++){ p[i] = atan2(arg, (double)i); } delete [] p; }
Android.mk(Thumbモードの場合) LOCAL_PATH := $(call my-dir) include $(CLEAR_VARS) LOCAL_MODULE := ndk LOCAL_SRC_FILES := ndk.cpp include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
Android.mk(ARMモードの場合) LOCAL_PATH := $(call my-dir) include $(CLEAR_VARS) LOCAL_MODULE := ndk LOCAL_SRC_FILES := ndk.cpp LOCAL_ARM_MODE := arm include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
結果
(1)int型(32ビット)の検証
エミュレーター・実機(IS01)とも、Thumbモードの方が速い。

(2)float型(64ビット)の検証
エミュレーターではARMモードの方が速く、実機(IS01)ではthumbモードの方が速い。

(3)atan2関数(複雑な計算)の検証
エミュレーターではARMモードの方が速く、実機(IS01)ではthumbモードの方が速い。

結論
Thumbモードの方が速い場合がある。
ARMモードが常に速いとは限らないようです。Android-NDKを使ったアプリケーションを公開する時は機種ごと・アプリごとにベンチマークを取って比較した方がいいようです。

以上、参考になれば幸いです。

[Android] Android-NDKでテクスチャを表示するには

How to draw textures in Android-NDK

Havaは大きいソースが扱えないので、[Android] 頂点の多いポリゴンを扱うには では頂点数の多いポリゴンをAndroid-NDKを使ってJNIからJavaに大きい配列を渡す方法でバナナを表示しました。この方法はFloatBufferの作成に時間がかかるという問題がありました。
今回は、頂点とテクスチャの機能もJNIで書いてみます。

JNIで画像を扱うには？
テクスチャを表示するためglTexImage2Dを使います。
glTexImage2Dで表示できるテクスチャ画像はunsigned char型配列のビットマップデータです。配列の内容は1ピクセルごとにRGBAの順に1バイトずつです。
このブログを作成している時点ではJNIからres/drawableフォルダーやassetsフォルダーのファイルを扱う方法が見当たりませんでした。
そこで、JNIで画像データを扱うために次のようにしました。

1. Javaでres/drawableフォルダーの画像をint型配列に変換してJNIに渡す
2. JNIでJavaから渡されたint型配列をunsigned char型配列に変換しテクスチャ表示する

以下ソースです。
ndk.cpp #include <jni.h> #include <GLES/gl.h> #include <GLES/glext.h> #include "glu.h" #include "banana.h" //テクスチャの各定義 GLuint textures[1]; unsigned char *texData; //テクスチャのサイズ int texWidth; int texHeight; //回転 float xrot = 0.0; float yrot = 0.0; extern "C" JNIEXPORT void JNICALL Java_jp_fujiu_NdkTexture_Main_setNdkPixels (JNIEnv *env, jobject, jintArray pixels, jint width, jint height, jint size){ texWidth = width; texHeight = height; // jintArrayをjint配列に変換 jint* arr = env->GetIntArrayElements(pixels, NULL); // int型(4バイト)ARGBのピクセル情報を1バイトごとにRGBAに並べ替えてunsigned char型配列に格納 texData = new unsigned char[size * 4]; for (int i=0; i<size; i++){ int j = i * 4; texData[j + 2] = arr[i]; //Blue arr[i] >>= 8; texData[j + 1] = arr[i]; //Green arr[i] >>= 8; texData[j + 0] = arr[i]; //Red arr[i] >>= 8; texData[j + 3] = arr[i]; //Alpha } // jint配列を解放 env->ReleaseIntArrayElements(pixels, arr, 0); } extern "C" JNIEXPORT void JNICALL Java_jp_fujiu_NdkTexture_Main_setNdkRotate (JNIEnv *, jobject, jfloat x, jfloat y){ xrot = x; yrot = y; } extern "C" JNIEXPORT void JNICALL Java_jp_fujiu_NdkTexture_Main_onNdkCreated (JNIEnv *, jobject){ //背景の色 glClearColor(1.0, 1.0, 1.0, 1.0); glClearDepthf(1.0); //片面スムーズシェーディング glShadeModel(GL_SMOOTH); //深度テスト glEnable(GL_DEPTH_TEST); //モデルビュー変換 glMatrixMode(GL_MODELVIEW); glLoadIdentity(); //テクスチャ処理 glGenTextures(1, textures); glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, textures[0]); glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, GL_RGBA, texWidth, texHeight, 0, GL_RGBA, GL_UNSIGNED_BYTE, texData); glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR); glTexParameterf(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR); } extern "C" JNIEXPORT void JNICALL Java_jp_fujiu_NdkTexture_Main_onNdkChanged (JNIEnv *, jobject, jint width, jint height){ glViewport(0, 0, width, height); //射影変換 glMatrixMode(GL_PROJECTION); glLoadIdentity(); //視点 gluPerspective(45, (float)width/(float)height, 0.1, 100); gluLookAt(0, 0, 3, 0, 0, 0, 0, 1, 0); } extern "C" JNIEXPORT void JNICALL Java_jp_fujiu_NdkTexture_Main_onNdkDraw (JNIEnv *, jobject){ glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT); glEnableClientState(GL_VERTEX_ARRAY); glEnableClientState(GL_NORMAL_ARRAY); glEnableClientState(GL_TEXTURE_COORD_ARRAY); glEnable(GL_TEXTURE_2D); //バナナを表示 glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, textures[0]); glVertexPointer(3, GL_FLOAT, 0, bananaVerts); glNormalPointer(GL_FLOAT, 0, bananaNormals); glTexCoordPointer(2, GL_FLOAT, 0, bananaTexCoords); glPushMatrix(); glRotatef(xrot, 0, 1, 0); glRotatef(yrot, 1, 0, 0); glDrawArrays(GL_TRIANGLES, 0, bananaNumVerts); glPopMatrix(); glDisable(GL_TEXTURE_2D); glDisableClientState(GL_TEXTURE_COORD_ARRAY); glDisableClientState(GL_NORMAL_ARRAY); glDisableClientState(GL_VERTEX_ARRAY); } extern "C" JNIEXPORT void JNICALL Java_jp_fujiu_NdkTexture_Main_ndkFinalize (JNIEnv *, jobject){ delete [] texData; }
glu.h （Android-NDKのsampleの com.example.SanAngeles から抜粋しました） #include <math.h> #define PI 3.1415926535897932f /* Following gluLookAt implementation is adapted from the * Mesa 3D Graphics library. http://www.mesa3d.org */ static void gluLookAt(GLfloat eyex, GLfloat eyey, GLfloat eyez, GLfloat centerx, GLfloat centery, GLfloat centerz, GLfloat upx, GLfloat upy, GLfloat upz) { GLfloat m[16]; GLfloat x[3], y[3], z[3]; GLfloat mag; z[0] = eyex - centerx; z[1] = eyey - centery; z[2] = eyez - centerz; mag = (float)sqrt(z[0] * z[0] + z[1] * z[1] + z[2] * z[2]); if (mag) { z[0] /= mag; z[1] /= mag; z[2] /= mag; } y[0] = upx; y[1] = upy; y[2] = upz; x[0] = y[1] * z[2] - y[2] * z[1]; x[1] = -y[0] * z[2] + y[2] * z[0]; x[2] = y[0] * z[1] - y[1] * z[0]; y[0] = z[1] * x[2] - z[2] * x[1]; y[1] = -z[0] * x[2] + z[2] * x[0]; y[2] = z[0] * x[1] - z[1] * x[0]; mag = (float)sqrt(x[0] * x[0] + x[1] * x[1] + x[2] * x[2]); if (mag) { x[0] /= mag; x[1] /= mag; x[2] /= mag; } mag = (float)sqrt(y[0] * y[0] + y[1] * y[1] + y[2] * y[2]); if (mag) { y[0] /= mag; y[1] /= mag; y[2] /= mag; } #define M(row,col) m[col*4+row] M(0, 0) = x[0]; M(0, 1) = x[1]; M(0, 2) = x[2]; M(0, 3) = 0.0; M(1, 0) = y[0]; M(1, 1) = y[1]; M(1, 2) = y[2]; M(1, 3) = 0.0; M(2, 0) = z[0]; M(2, 1) = z[1]; M(2, 2) = z[2]; M(2, 3) = 0.0; M(3, 0) = 0.0; M(3, 1) = 0.0; M(3, 2) = 0.0; M(3, 3) = 1.0; #undef M { int a; GLfixed fixedM[16]; for (a = 0; a < 16; ++a) fixedM[a] = (GLfixed)(m[a] * 65536); glMultMatrixx(fixedM); } glTranslatex((GLfixed)(-eyex * 65536), (GLfixed)(-eyey * 65536), (GLfixed)(-eyez * 65536)); } static void gluPerspective(GLfloat fovy, GLfloat aspect, GLfloat zNear, GLfloat zFar) { GLfloat xmin, xmax, ymin, ymax; ymax = zNear * (GLfloat)tan(fovy * PI / 360); ymin = -ymax; xmin = ymin * aspect; xmax = ymax * aspect; glFrustumx((GLfixed)(xmin * 65536), (GLfixed)(xmax * 65536), (GLfixed)(ymin * 65536), (GLfixed)(ymax * 65536), (GLfixed)(zNear * 65536), (GLfixed)(zFar * 65536)); }
Android.mk LOCAL_PATH := $(call my-dir) include $(CLEAR_VARS) LOCAL_MODULE := ndk LOCAL_SRC_FILES := ndk.cpp LOCAL_LDLIBS := -lGLESv1_CM include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
これら ndk.cpp、glu.h、Android.mk と、HBehrens-obj2opengl-a0f123e.zipのbanana.h をプロジェクトのjniフォルダーにインポートし、カレントフォルダーをjniに移してndk-buildを実行します。
HBehrens-obj2opengl-a0f123e.zipののbanana.jpgをres/drawableフォルダーにインポートします。

Activityのソース(Main.java) package jp.fujiu.NdkTexture; import javax.microedition.khronos.egl.EGLConfig; import javax.microedition.khronos.opengles.GL10; import android.app.Activity; import android.content.Context; import android.graphics.Bitmap; import android.graphics.BitmapFactory; import android.opengl.GLSurfaceView; import android.opengl.GLSurfaceView.Renderer; import android.os.Bundle; import android.view.MotionEvent; import android.view.SurfaceHolder; import android.view.Window; public class Main extends Activity { static { System.loadLibrary("ndk"); } native private void setNdkPixels(int[] pixels, int width, int height, int size); native private void setNdkRotate(float x, float y); native private void onNdkCreated(); native private void onNdkChanged(int width, int height); native private void onNdkDraw(); native private void ndkFinalize(); private MainSurface surface = null; //タップの座標 private float xtap = 0.0f; private float ytap = 0.0f; //回転角度 private float xrot = 0.0f; private float yrot = 0.0f; @Override public void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceState); requestWindowFeature(Window.FEATURE_NO_TITLE); //タイトルバー非表示 } @Override protected void onResume() { super.onResume(); surface = new MainSurface(this); surface.setRenderer(surface); surface.setFocusable(true); surface.setKeepScreenOn(true); setContentView(surface); } @Override protected void onPause() { super.onPause(); surface.setKeepScreenOn(false); } @Override public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) { switch(event.getAction()){ case MotionEvent.ACTION_DOWN: xtap = event.getX(); ytap = event.getY(); break; case MotionEvent.ACTION_MOVE: xrot += (event.getX() - xtap); xtap = event.getX(); yrot += (event.getY() - ytap); ytap = event.getY(); setNdkRotate(xrot, yrot); break; } return true; } private class MainSurface extends GLSurfaceView implements Renderer{ public MainSurface(Context context) { super(context); } @Override public void onSurfaceCreated(GL10 gl, EGLConfig config) { //画像ファイルをint型配列に変換してJNIに渡す final BitmapFactory.Options opts = new BitmapFactory.Options(); opts.inScaled = false; opts.inPreferredConfig = Bitmap.Config.ARGB_8888; Bitmap bmp = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.banana, opts); int width = bmp.getWidth(); int height = bmp.getHeight(); int size = width * height; int pixels[] = new int[size]; bmp.getPixels(pixels, 0, width, 0, 0, width, height); bmp.recycle(); setNdkPixels(pixels, width, height, size); onNdkCreated(); } @Override public void onSurfaceChanged(GL10 gl, int width, int height) { onNdkChanged(width, height); } @Override public void onDrawFrame(GL10 gl) { onNdkDraw(); } @Override public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) { ndkFinalize(); super.surfaceDestroyed(holder); } } }
画面をフリックするとバナナが回転するようにしました。

これをエミュレーターで実行したら一瞬でバナナが表示されました。JavaでFloatBufferを作成する方法（エミュレーターで2分くらい）とは大違いの速さです。
テスト環境では、Heapを見比べたらJavaでFloatBufferを作成する方法に比べて1MBほどメモリーの節約になりました。
Android-NDKでビルドしたアプリケーションはARMの端末でしか動作しないのが玉に瑕です。

以上、参考になれば幸いです。