526互联

Chromium VIZ工作流

发布时间 2023-11-01 14:57:45作者: rmb_999

在 Chromium 中 viz 的核心逻辑运行在 GPU 进程中，负责接收其他进程产生的 viz::CompositorFrame（简称 CF），然后把这些 CF 进行合成，并将合成的结果最终渲染在窗口上。

可以将这个过程拆解成以下几个步骤来分析：

  1. viz 的初始化；
  2. viz 的架构设计；
  3. CF 的创建；
  4. CF 的合成；
  5. CF 的渲染；

viz 的初始化只是一次性的过程，而且比较枯燥，所以放到最后再介绍。先来看一下 viz::CompositorFrame（简称 CF） 的创建，因为它是 viz 中的核心数据结构。

1. CF 的创建

一个 CF 对象表示一个矩形显示区域中的一帧画面。内部存储了 3 类数据，分别是 CompositorFrameMetadata, TransferableResoruce 和 RenderPass/DrawQuad，如下图所示：

 

 2. CF 的元数据（Metadata）

viz::CompositorFrameMetadata 记录了 CF 相关的元数据，比如画面的缩放级别，滚动区域，引用到的 Surface 等。需要注意的是这里面还存储了一个 ui::LatencyInfo 对象，该对象记录了从 Chromium 接收到用户的交互事件到画面更新每个阶段的延时信息，具体都有哪些时间被记录了下来，参见 latency_info.h。通过 ui::LatencyInfo 对象可以方便的追踪交互到渲染各阶段的延时信息。

3. CF 引用到的资源（Resource）

viz::TransferableResource 记录了该 CF 引用到的资源，所谓的资源可以理解为一张图片。资源有两种存在形式，一类是存储在内存中的 Software 资源，一类是存储在 GPU 中的 Texture（这样表达并不严格，但目前为止大家都可以先这样理解）。如果没有开启 Chromium 的硬件加速渲染，则只能使用 Software 资源。如果开启了硬件加速，则只能使用硬件加速的资源。

如何创建一个资源呢？ 如果是 Software 资源，只需要申请一块内存（如果资源需要夸进程可以使用共享内存），然后将资源的像素数据放进去就可以了。就像下面这样：

上面的代码直接将 SkBitmap 中的像素数据拷贝到共享内存中，然后在 viz::TransferableResource 中引用该共享内存的地址。

如果是 Texture 资源，就要复杂一点，因为需要先初始化 GL Context。关于如何初始化 GL Context 放在后面的 viz 初始化中解释，这里先忽略初始化过程直接看如何创建 GL 资源。示例代码如下：

上面的代码将 SkBitmap 中的像素数据使用 gpu::SharedImageInterface 接口放入 SharedImage 中，然后使用它返回的 Mailbox 创建 viz::TransferableResource。就像代码中注释的那样，不一定非要使用像素数据来创建 SharedImage，也可以使用 GPU-R 和 OOP-R 相关接口来创建 SharedImage。关于 Mailbox，SharedImage 以及 GPU-R 和 OOP-R 的相关内容可以参考Chromium GPU Resource Share (Shared Image)。

哪些内容会以资源的形式存在呢？ 结果可能出乎你的意料，网页中的每一个 Tile 都引用一个资源。cc 会把网页分成很多的 Tiles，每一个都以 viz::TileDrawQuad 的形式存在，而每一个 viz::TileDrawQuad 只是简单引用一个资源（关于 DrawQuad 见下文）。此时，这些资源就是 cc Raster 的产物。

4. CF 包含的绘制操作（RenderPass/DrawQuad）

 

viz::RenderPass 由一系列相关的 viz::DrawQuad 构成。可以对一个 RenderPass 单独应用特效，变换，mipmap，缓存，截图(CopyOutputRequest)等。DrawQuad 有很多种类型，分别用于不同的目的：

 

  • viz::TextureDrawQuad 内部引用一个资源。
  • viz::TileDrawQuad 表示一个 Tile 块（Tile的概念见cc），和 TextureDrawQuad 类似，内部也引用一个资源，DisplayItemList 会被 cc Raster 为 TileDrawQuad；
  • viz::PictureDrawQuad 内部直接存放 DisplayItemList，但是目前只能用于Android WebView；
  • viz::SolidColorDrawQuad 表示一个颜色块；
  • viz::RenderPassDrawQuad 内部引用另外一个 RenderPass 的 Id；
  • viz::SurfaceDrawQuad 内部保存一个 viz::SurfaceId，该 Surface 的内容由其他 CompositorFrameSinkClient 创建，用于 viz 的嵌套，比如 OOPIF,OffscreenCanvas等；

 

由于 viz::RenderPassDrawQuad 的存在使得 CF 中可以存储一个 RenderPass 树，由于 viz::SurfaceDrawQuad 的存在使得viz可以实现UI的夸进程嵌套。

 

下面是一个典型的 CF 示例(图片来自这里)：

 5. 总结

CF 是 viz 中的核心数据结构，它代表某块区域中UI的一帧画面，使用 DrawQuad 来存储 UI 要显示的内容。它代表了 viz 运行时的数据流。

6. 参考文献

https://keyou.github.io/blog/2020/07/29/how-viz-works/