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12.拍照

在多媒体技术还未流行之时,我们的世界并不像现在这样多姿多彩。如果我们希望将我们的应用变成用户生活的一部分,那么我们应该给用户提供一种方式,让他们可以将自己的生活融入到我们的应用中来。通过相机,我们的应用可以让用户扩展他们所看到的事物:生成唯一的头像,通过相机玩寻找僵尸的交互性游戏,亦或者是分享他们的某些经历。

简单的拍照

###请求照相机权限

如果拍照是应用的必要功能,那么应该令它在Google Play中仅对有相机的设备可见。为了让用户知道我们的应用需要依赖相机,在Manifest清单文件中添加<uses-feature>标签:

<manifest ... >
    <uses-feature android:name="android.hardware.camera"
                  android:required="true" />
    ...
</manifest>

如果应用使用了相机,但不是必须要有相机才能使用时,可以将android:required属性设置为false。这样,Google Play就会允许没有相机的设备下载该应用。这样就需要调用hasSystemFeature(PackageManager.FEATURE_CAMERA)来检查相机是否可用。如果相机不可用,那就应该关闭相机相关的功能。

###使用照相机应用进行拍照

利用一个描述了执行目的Intent对象,Android可以将某些执行任务委托给其他应用。整个过程包含三部分:Intent本身,一个函数调用来启动外部的 Activity,当焦点返回到我们的Activity时,处理返回图像数据的代码。

下面就是通过一个拍照intent来拍照时的代码:

static final int REQUEST_IMAGE_CAPTURE = 1;

private void dispatchTakePictureIntent() {
    Intent takePictureIntent = new Intent(MediaStore.ACTION_IMAGE_CAPTURE);
    if (takePictureIntent.resolveActivity(getPackageManager()) != null) {
        startActivityForResult(takePictureIntent, REQUEST_IMAGE_CAPTURE);
    }
}

注意startActivityForResult()方法外围被resolveActivity()方法包含。它能返回处理该Intent的第一个Activity。做该检查是非常重要的,因为如果调用startActivityForResult()方法后没有应用可以处理时程序就会崩溃。所以当结果不是null时,这样是最安全的。

###获取缩略图

拍摄照片并不是应用的最终目的,我们还想要从相机应用那里取回拍摄的照片,并对它执行某些操作。

Android的相机应用会把拍好的照片编码为缩小的Bitmap,使用extra value的方式添加到返回的Intent当中,并传送给onActivityResult()方法,对应的Key为"data"。下面的代码展示的是如何获取这一图片并显示在ImageView上。

@Override
protected void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data) {
    if (requestCode == REQUEST_IMAGE_CAPTURE && resultCode == RESULT_OK) {
        Bundle extras = data.getExtras();
        Bitmap imageBitmap = (Bitmap) extras.get("data");
        mImageView.setImageBitmap(imageBitmap);
    }
}

< **Note:**这张从data中取出的缩略图适用于作为图标,但其他作用会比较有限。而处理一张全尺寸图片需要做更多的工作。

###保存全尺寸照片

如果我们提供了一个File对象给Android的相机程序,它会保存这张全尺寸照片到给定的路径下。另外,我们必须提供存储图片所需要的含有后缀名形式的文件名。

一般而言,用户使用设备相机所拍摄的任何照片都应该被存放在设备的公共外部存储中,这样它们就能被所有的应用访问。将DIRECTORY_PICTURES作为参数,传递给getExternalStoragePublicDirectory()方法,可以返回适用于存储公共图片的目录。由于该方法提供的目录被所有应用共享,因此对该目录进行读写操作分别需要READ_EXTERNAL_STORAGEWRITE_EXTERNAL_STORAGE权限。另外,因为写权限隐含了读权限,所以如果需要外部存储的写权限,那么仅仅需要请求一项权限就可以了:

<manifest ...>
    <uses-permission android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE" />
    ...
</manifest>

然而,如果希望照片对我们的应用而言是私有的,那么可以使用getExternalFilesDir()提供的目录。在Android 4.3及以下版本的系统中,写这个目录需要WRITE_EXTERNAL_STORAGE权限。从Android 4.4开始,该目录将无法被其他应用访问,所以该权限就不再需要了,你可以通过添加maxSdkVersion属性,声明只在低版本的Android设备上请求这个权限。

<manifest ...>
    <uses-permission android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE"
                     android:maxSdkVersion="18" />
    ...
</manifest>

< **Note:**被保存到getExternalFilesDir()目录中的文件会在应用被卸载时删除。

一旦选定了存储文件的目录,我们还需要设计一个保证文件名不会冲突的命名规则。当然我们还可以将路径存储在一个成员变量里以备在将来使用。下面的例子使用日期时间戳作为新照片的文件名:

String mCurrentPhotoPath;

private File createImageFile() throws IOException {
    // Create an image file name
    String timeStamp = new SimpleDateFormat("yyyyMMdd_HHmmss").format(new Date());
    String imageFileName = "JPEG_" + timeStamp + "_";
    File storageDir = Environment.getExternalStoragePublicDirectory(
            Environment.DIRECTORY_PICTURES);
    File image = File.createTempFile(
        imageFileName,  /* prefix */
        ".jpg",         /* suffix */
        storageDir      /* directory */
    );

    // Save a file: path for use with ACTION_VIEW intents
    mCurrentPhotoPath = "file:" + image.getAbsolutePath();
    return image;
}

有了上面的方法,我们就可以给新照片创建文件对象了,现在我们可以像这样创建并触发一个Intent:

static final int REQUEST_TAKE_PHOTO = 1;

private void dispatchTakePictureIntent() {
    Intent takePictureIntent = new Intent(MediaStore.ACTION_IMAGE_CAPTURE);
    // Ensure that there's a camera activity to handle the intent
    if (takePictureIntent.resolveActivity(getPackageManager()) != null) {
        // Create the File where the photo should go
        File photoFile = null;
        try {
            photoFile = createImageFile();
        } catch (IOException ex) {
            // Error occurred while creating the File
            ...
        }
        // Continue only if the File was successfully created
        if (photoFile != null) {
            takePictureIntent.putExtra(MediaStore.EXTRA_OUTPUT,
                    Uri.fromFile(photoFile));
            startActivityForResult(takePictureIntent, REQUEST_TAKE_PHOTO);
        }
    }
}

###将照片添加到图库中

通过Intent创建的照片,它的存储位置我们是知道的。对其他人来说,也许查看我们的照片最简单的方式是通过系统的Media Provider

< **Note:**如果将图片存储在getExternalFilesDir()提供的目录中,Media Scanner将无法访问到我们的文件,因为它们隶属于应用的私有数据。

下面的例子演示了如何触发系统的Media Scanner,将我们的照片添加到Media Provider的数据库中,这样就可以使得图库程序与其他程序能够读取到这些照片。

private void galleryAddPic() {
    Intent mediaScanIntent = new Intent(Intent.ACTION_MEDIA_SCANNER_SCAN_FILE);
    File f = new File(mCurrentPhotoPath);
    Uri contentUri = Uri.fromFile(f);
    mediaScanIntent.setData(contentUri);
    this.sendBroadcast(mediaScanIntent);
}

###解码一幅缩放图片

在有限的内存下,管理许多全尺寸的图片会很棘手。如果发现应用在展示了少量图片后消耗了所有内存,我们可以通过缩放图片到目标视图尺寸,之后再载入到内存中的方法,来显著降低内存的使用,下面的例子演示了这个技术:

private void setPic() {
    // Get the dimensions of the View
    int targetW = mImageView.getWidth();
    int targetH = mImageView.getHeight();

    // Get the dimensions of the bitmap
    BitmapFactory.Options bmOptions = new BitmapFactory.Options();
    bmOptions.inJustDecodeBounds = true;
    BitmapFactory.decodeFile(mCurrentPhotoPath, bmOptions);
    int photoW = bmOptions.outWidth;
    int photoH = bmOptions.outHeight;

    // Determine how much to scale down the image
    int scaleFactor = Math.min(photoW/targetW, photoH/targetH);

    // Decode the image file into a Bitmap sized to fill the View
    bmOptions.inJustDecodeBounds = false;
    bmOptions.inSampleSize = scaleFactor;
    bmOptions.inPurgeable = true;

    Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeFile(mCurrentPhotoPath, bmOptions);
    mImageView.setImageBitmap(bitmap);
}

简单的录制视频

###请求相机权限

<manifest ... >
    <uses-feature android:name="android.hardware.camera"
                  android:required="true" />
    ...
</manifest>

###使用相机程序来录制视频

可以使用其他的相机应用来录制视频,这一块上上面的拍照基本类似。就简单的写了。

static final int REQUEST_VIDEO_CAPTURE = 1;

private void dispatchTakeVideoIntent() {
    Intent takeVideoIntent = new Intent(MediaStore.ACTION_VIDEO_CAPTURE);
    if (takeVideoIntent.resolveActivity(getPackageManager()) != null) {
        startActivityForResult(takeVideoIntent, REQUEST_VIDEO_CAPTURE);
    }
}

###查看视频

@Override
protected void onActivityResult(int requestCode, int resultCode, Intent data) {
    if (requestCode == REQUEST_VIDEO_CAPTURE && resultCode == RESULT_OK) {
        Uri videoUri = intent.getData();
        mVideoView.setVideoURI(videoUri);
    }
}

控制相机

###打开相机对象

获取Camera对象的示例是直接操作相机的第一步。正如Android自带的相机程序一样,比较好的访问相机的方式是在onCreate()方法里面另起一个线程来打开相机。这种办法可以避免因为启动时间较长导致UI线程被阻塞。另外还有一种更好的方法:可以把打开相机的操作延迟到onResume()方法里面去执行,这样可以使得代码更容易重用,还能保持控制流程更为简单。 如果我们在执行Camera.open()方法的时候相机正在被另外一个应用使用,那么函数会抛出一个exception,我们可以利用try语句块进行捕获:

private boolean safeCameraOpen(int id) {
    boolean qOpened = false;
  
    try {
        releaseCameraAndPreview();
        mCamera = Camera.open(id);
        qOpened = (mCamera != null);
    } catch (Exception e) {
        Log.e(getString(R.string.app_name), "failed to open Camera");
        e.printStackTrace();
    }

    return qOpened;    
}

private void releaseCameraAndPreview() {
    mPreview.setCamera(null);
    if (mCamera != null) {
        mCamera.release();
        mCamera = null;
    }
}

自从API Level9开始,相机框架可以支持多个相机。如果使用旧的API,在调用open()时不传入参数,那么我们会获取后置摄像头。

###创建相机预览界面

拍照通常需要向用户提供一个预览界面来显示待拍摄的事物。我们可以使用SurfaceView来展现照相机采集的图像。

#####预览类

我们需要使用预览类来显示预览界面。这个类需要实现android.view.SurfaceHolder.Callback接口,用这个接口把相机硬件获取的数据传递给应用。

class Preview extends ViewGroup implements SurfaceHolder.Callback {

    SurfaceView mSurfaceView;
    SurfaceHolder mHolder;

    Preview(Context context) {
        super(context);

        mSurfaceView = new SurfaceView(context);
        addView(mSurfaceView);

        // Install a SurfaceHolder.Callback so we get notified when the
        // underlying surface is created and destroyed.
        mHolder = mSurfaceView.getHolder();
        mHolder.addCallback(this);
        mHolder.setType(SurfaceHolder.SURFACE_TYPE_PUSH_BUFFERS);
    }
...
}

预览类必须在实时图像预览开始之前传递给Camera对象。

#####设置和启动预览

一个Camera实例与它相关的预览类必须以特定的顺序来创建,Camera对象要先被创建。在下面的示例中,初始化Camera的动作被封装了起来,这样,无论用户想对Camera做什么样的改变,Camera.startPreview()都会被setCamera()调用。另外,Preview对象必须在surfaceChanged()这一回调方法里面重新启用。

public void setCamera(Camera camera) {
    if (mCamera == camera) { return; }
    
    stopPreviewAndFreeCamera();
    
    mCamera = camera;
    
    if (mCamera != null) {
        List<Size> localSizes = mCamera.getParameters().getSupportedPreviewSizes();
        mSupportedPreviewSizes = localSizes;
        requestLayout();
      
        try {
            mCamera.setPreviewDisplay(mHolder);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
      
        // Important: Call startPreview() to start updating the preview
        // surface. Preview must be started before you can take a picture.
        mCamera.startPreview();
    }
}

#####修改相机设置

相机设置可以改变拍照的方式,从缩放级别到曝光补偿等。下面的例子仅仅演示了如何改变预览大小,更多设置请参考相机应用的源代码。

public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int w, int h) {
    // Now that the size is known, set up the camera parameters and begin
    // the preview.
    Camera.Parameters parameters = mCamera.getParameters();
    parameters.setPreviewSize(mPreviewSize.width, mPreviewSize.height);
    requestLayout();
    mCamera.setParameters(parameters);

    // Important: Call startPreview() to start updating the preview surface.
    // Preview must be started before you can take a picture.
    mCamera.startPreview();
}

###设置预览方向

大多数相机程序会锁定预览为横屏状态,因为该方向是相机传感器的自然方向。当然这一设定并不会阻止我们去拍竖屏的照片,因为设备的方向信息会被记录在EXIF头中。setCameraDisplayOrientation()方法可以让你在不影响照片拍摄过程的情况下,改变预览的方向。然而,对于Android API Level14及以下版本的系统,在改变方向之前,我们必须先停止预览,然后再去重启它。

###拍摄照片

只要预览开始之后,可以使用Camera.takePicture()方法拍摄照片。我们可以创建Camera.PictureCallbackCamera.ShutterCallback对象并将他们传递到Camera.takePicture()中。

如果我们想要进行连拍,可以创建一个Camera.PreviewCallback并实现onPreviewFrame()方法。我们可以拍摄选中的预览帧,或是为调用takePicture()建立一个延迟。

###重启预览界面

在拍摄好图片后,我们必须在用户拍下一张图片之前重启预览。下面的示例使用快门按钮来实现重启。

@Override
public void onClick(View v) {
    switch(mPreviewState) {
    case K_STATE_FROZEN:
        mCamera.startPreview();
        mPreviewState = K_STATE_PREVIEW;
        break;

    default:
        mCamera.takePicture( null, rawCallback, null);
        mPreviewState = K_STATE_BUSY;
    } // switch
    shutterBtnConfig();
}

###停止预览并释放相机

当应用使用好相机后,我们有必要进行清理操作。特别地,我们必须释放Camera对象,不然的话可能会引起其他应用崩溃,包括我们自己应用的新实例。

那么何时应该停止预览并释放相机呢?在预览的Surface被摧毁之后,可以做停止预览与释放相机的操作。如下:

public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) {
    // Surface will be destroyed when we return, so stop the preview.
    if (mCamera != null) {
        // Call stopPreview() to stop updating the preview surface.
        mCamera.stopPreview();
    }
}

/**
 * When this function returns, mCamera will be null.
 */
private void stopPreviewAndFreeCamera() {

    if (mCamera != null) {
        // Call stopPreview() to stop updating the preview surface.
        mCamera.stopPreview();
    
        // Important: Call release() to release the camera for use by other
        // applications. Applications should release the camera immediately
        // during onPause() and re-open() it during onResume()).
        mCamera.release();
    
        mCamera = null;
    }
}