O Android 11 adiciona suporte a dispositivos com várias taxas de atualização. Existem três componentes principais desse recurso:
- Novas APIs HAL introduzidas em
android.hardware.graphics.composer@2.4
. - Código da plataforma para analisar as configurações do dispositivo para diferentes taxas de atualização e definir a taxa de atualização desejada
- Novas APIs do SDK e do NDK para permitir que os apps definam o frame rate desejado
Implementação
Foi adicionado suporte dedicado à troca de taxa de atualização em
android.hardware.graphics.composer@2.4 HAL
.
Recomendamos o uso dessa versão, já que as versões anteriores
a HAL do Composer tem suporte limitado à troca de taxa de atualização.
Grupos de configuração
Um novo atributo CONFIG_GROUP
foi adicionado a
IComposerClient::Attribute
, que pode ser consultado usando a
API getDisplayAttribute_2_4
. Esse atributo permite que os fornecedores agrupem
configurações de exibição. Configurações no mesmo grupo permitem
a troca perfeita entre elas na maioria dos casos. O grupo de configuração é usado
pela plataforma para diferenciar quais configurações podem ser alternadas entre
elas para alternar a taxa de atualização e não outros atributos de uma
configuração.
Considere o exemplo a seguir, que demonstra os benefícios do uso de grupos de configuração com um dispositivo compatível com quatro configurações de exibição:
- 1080p a 60 Hz
- 1080p a 90 Hz
- 1.080i a 72 Hz
- 1080i a 48 Hz
Mesmo que o dispositivo ofereça suporte a taxas de atualização de 48 Hz, 60 Hz, 72 Hz e 90 Hz, a tela opera em um modo diferente, e a mudança de 60 Hz para 72 Hz muda a configuração de exibição de 1080p para 1080i, o que pode não ser o comportamento desejado. Isso é resolvido usando grupos de configuração. Agrupando 60 Hz e 90 Hz em um grupo de configuração e 48 Hz e 72 Hz em outro. A plataforma sabe pode alternar entre 60 Hz e 90 Hz e entre 48 Hz e 72 Hz, mas não entre 60 Hz e 72 Hz, já que isso resultará em uma mudança de configuração em vez de simplesmente alterar a taxa de atualização.
Atualizações da API Composer
- getDisplayVsyncPeriod
- Para melhor controle e previsibilidade ao mudar as taxas de atualização,
getDisplayVsyncPeriod
foi adicionado.getDisplayVsyncPeriod
retorna a taxa de atualização atual (em termos de período de VSync) em que a tela opera. Isso é especialmente útil durante a transição entre a taxa de atualização e a taxa de atualização atual necessária pela plataforma para decidir quando iniciar o próximo frame. - setActiveConfigWithConstraints
- O método
setActiveConfigWithConstraints
é uma nova extensão ao métodosetActiveConfig
e oferece mais informações sobre a alteração de configuração. As restrições são fornecidas como parte dos parâmetrosvsyncPeriodChangeConstraints
e contêm os seguintes parâmetros. - desiredTimeNanos
- O tempo em
CLOCK_MONOTONIC
após o qual o período de VSync pode mudar, ou seja, o período de VSync não pode mudar antes desse tempo. Isso é útil quando a plataforma quer se preparar para uma mudança na taxa de atualização, mas já tem alguns buffers na fila para apresentar. A plataforma define esse tempo de acordo com os buffers e garante que a transição da taxa de atualização seja a mais suave possível. - ContínuaRequired
- Se verdadeiro, exige que a mudança do período de vsync ocorra sem problemas
sem um artefato visual perceptível. Essa flag é usada pela plataforma quando um
a alteração da taxa de atualização é necessária como resultado de uma alteração no conteúdo (por exemplo, a
dispositivo está inativo e a animação é iniciada). Isso permite que o fornecedor
não permita certas mudanças de configuração quando elas podem resultar em um artefato
visual perceptível. Se as configurações não puderem ser alteradas de forma simples
seamlessRequired
é definido comotrue
, a implementação é deve retornarSEAMLESS_NOT_POSSIBLE
como o código de retorno e chame o novo callbackonSeamlessPossible
quando a mesma configuração a mudança pode ser feita sem problemas. Após o sucesso, a implementação retorna uma
VsyncPeriodChangeTimeline
, que informa à plataforma quando esperar a mudança da taxa de atualização.newVsyncAppliedTimeNanos
precisam ser definidos como o horário noCLOCK_MONOTONIC
em que o a nova tela será atualizada no novo período de vsync. Isso, junto comdesiredTimeNanos
permite que a plataforma planeje a atualização com antecedência a mudança de taxa e comece a marcar os apps para a nova taxa de atualização com antecedência. Isso permite uma transição perfeita da taxa de atualização.Algumas implementações exigem que um frame de atualização seja enviado antes que a taxa de atualização possa ser enviada. Para isso, a HAL tem a propriedade
refreshRequired
para indicar que um frame de atualização é necessário erefreshTimeNanos
para indicar o primeiro vsync em que um frame de atualização precisa ser enviada depois.- onVsyncPeriodTimingChanged [callback]
- Um novo callback que pode ser chamado pelo HAL para indicar à plataforma que algum parâmetro da linha do tempo mudou e ela precisa ser ajustada. Espera-se que esse callback seja chamado se, por algum motivo, a linha do tempo antiga tiver sido perdidas por causa de um longo tempo de processamento na HAL ou por uma atualização tardia frame.
Como a plataforma decide alterar a taxa de atualização?
A seleção da taxa de atualização acontece nos dois serviços de sistema a seguir:
- DisplayManager
- O
DisplayManager
define a política de alto nível em torno da taxa de atualização. Ele define uma configuração de exibição padrão, que é a mesma que a configuração HAL do compositor. Além disso, ele define um intervalo de limites mínimos e máximos valores paraSurfaceFlinger
escolher como atualização e a taxa de conversão. - SurfaceFlinger
- Determina a taxa de atualização definindo uma configuração que está no mesmo grupo de configuração padrão e com uma taxa de atualização dentro do intervalo mínimo/máximo.
O Gerenciador de exibição segue as etapas abaixo para determinar a política:
- Encontra o ID de configuração padrão consultando a configuração ativa de
SurfaceFlinger
- Restringindo o intervalo de valores mínimo e máximo iterando sobre o
condições do sistema
- Configuração da taxa de atualização padrão: é o valor padrão da taxa de atualização.
é definido na sobreposição de configuração
R.integer.config_defaultRefreshRate
. Esse valor é usado para determinar a taxa de atualização padrão do dispositivo para animações e interações por toque. - Configuração da taxa de atualização máxima: o valor da taxa de atualização máxima
é lido de
Settings.System.PEAK_REFRESH_RATE
. Esse valor é mudou durante a execução para refletir a configuração atual do dispositivo (como de um menu ). O valor padrão é definido no arquivo Sobreposição de configuraçãoR.integer.config_defaultPeakRefreshRate
. - Configuração de taxa de atualização mínima: é a taxa de atualização mínima.
o valor é lido em
Settings.System.MIN_REFRESH_RATE
. Esse valor pode ser alterado no tempo de execução para refletir a configuração atual do dispositivo (como de um menu ). O valor padrão é 0, portanto, não há um mínimo padrão. - ModeId solicitado pelo aplicativo: os apps podem definir
WindowManager.LayoutParams.preferredDisplayModeId
. para refletir uma configuração preferencial em que a tela deve operar. Na maioria das condições,DisplayManager
define o ID de configuração padrão e define a taxa de atualização mínima e máxima para corresponder à taxa de atualização da configuração. - Economia de bateria: a taxa de atualização é restrita a 60 Hz ou
menor quando o dispositivo está no modo de baixo consumo de energia, o que é indicado pelo
Settings.Global.LOW_POWER_MODE.
- Configuração da taxa de atualização padrão: é o valor padrão da taxa de atualização.
é definido na sobreposição de configuração
Depois que o DisplayManager
definir a política,
SurfaceFlinger
define a taxa de atualização com base nas camadas ativas (camadas que enfileiram)
de frames). Se o proprietário da camada definir um frame rate, o SurfaceFlinger
tenta definir a taxa de atualização para um multiplicador dessa taxa.
Por exemplo, se duas camadas ativas definirem o frame rate como 24 e 60 com SurfaceFlinger
escolherá 120 Hz, se disponível. Se a taxa de atualização não estiver disponível para
com o SurfaceFlinger, ele tentará escolher a taxa de atualização com a menor
do frame rate. Para mais informações, consulte a documentação do desenvolvedor em developer.android.com.
SurfaceFlinger
mantém as seguintes flags para
controlar como a taxa de atualização é decidida:
ro.surface_flinger.use_content_detection_for_refresh_rate:
Se definido, a taxa de atualização é decidida com base nas camadas ativas, mesmo que uma taxa de frames não tenha sido definida. O SurfaceFlinger mantém uma heurística em que encontra a taxa de fps média que a camada está publicando buffers analisando o carimbo de data/hora de apresentação anexado ao buffer.ro.surface_flinger.set_touch_timer_ms
: se for > 0, a taxa de atualização padrão será usada quando um usuário tocar na tela para o tempo limite configurado. Essa heurística é feita para estar pronta com a taxa de atualização padrão para animações.ro.surface_flinger.set_idle_timer_ms
: se > 0, taxa de atualização mínima será usado quando não houver atualizações de tela para o tempo limite configurado.ro.surface_flinger.set_display_power_timer_ms
: se > 0, os a taxa de atualização padrão será usada ao ligar o visor (ou ao passar fora do AOD) pelo tempo limite configurado.
API Frame Rate
A API de frame rate permite que os apps informem à plataforma Android o frame rate pretendido e está disponível em apps direcionados ao Android 11. Para saber mais sobre a API de frame rate, confira a documentação para desenvolvedores em developer.android.com.
Opções do desenvolvedor
Uma nova opção para desenvolvedores foi adicionada ao menu que alterna uma sobreposição na tela com a taxa de atualização atual. A nova opção está em Configurações > Sistema > Opções do desenvolvedor > Mostrar taxa de atualização.