Google Filament 学习初探-For Android

Filament简介

Filament是Google开源的实时PBR渲染引擎，其可以用于Android、iOS、macOS、Windows、Linux和WebGL，是一款很新的3D渲染引擎。
是Google的AR引擎ARCore里默认的渲染引擎，用在了其Sceneform渲染库中。同时也作为Android插件，可以直接在Android Studio中预览3D model。

开源地址为：https://github.com/google/filament

编译Demo

1.编译Filament

filament-master跟目录下的build.sh的shell文件包含了所有平台的编译过程，生成的编译后文件会放在out/目录下。

为了编译某个平台，比如Android平台，需要进行配置。也可以在build文件夹里，寻找各平台各自的编译文件。
比如build/android文件夹里，运行build.sh即可编译Android平台的Filament。

cd build/android
./build.sh release

等待编译完成后，在根目录的out文件夹里就会生成Android平台的Filament编译文件。

2.运行Android的demo

进入到跟目录下的android文件夹里，里面的文件目录结构为：

build : android工程的filament的gradle文件，用于引入引擎需要的库，比如matc库等。
common : android的几个demo通用的文件。
filamat-android : 用于编译渲染材质的库，调用了matc。桥接了java和native代码
filament-android : filament的各种渲染部分，比如相机、天空盒子、box等，桥接了java和native代码。
gltfio-android : 用于加载glTF文件。GLTF代表Graphics Language Transmission Format（图形语言传输格式）。这种跨平台格式已成为Web上的3D对象标准。
samples : 里面包含了多个Android的demo。
Windows.md ：介绍了如何在Windows上编译Filament for Android。
注意：本文环境是在macOS上，所有编译过程都在macOS上进行。

写完这里，第一步的编译过程也完成了，此时在根目录的out/文件夹里已经生成了filament for android的编译文件。

在Android Studio里打开android/samples/hello-camera工程，这个工程将手机的相机渲染到一个3D的旋转的box上。

hello-camera工程运行结果

实际上此时项目编译无法通过，会报错：

No matc binary could be found in /Users/junhu/Downloads/filament-master/out/release/filament/bin. Ensure Filament has been built/installed before building this app.

如何解决这个问题呢？

在hello-camera的build.gradle(非项目的build.gradle)文件里看到一个配置：

apply from: '../../../build/filament-tasks.gradle'

引用了配置文件filament-tastk.gradle，在android/build/文件夹里找到，打开会看到：

def filamentToolsPath = file("../../../../out/release/filament")
if (project.hasProperty("filament_tools_dir")) {
    filamentToolsPath = file("$filament_tools_dir")
}
List<File> getBinaries(String name, File toolsPath) {
    def tool = ["/bin/${name}.exe", "/bin/${name}"]
    def toolFullPath = tool.collect { path -> Paths.get(toolsPath.absolutePath, path).toFile() }

    // Ensure that at least one matc binary and Filament library is present
    if (!toolFullPath.any { path -> file(path).exists() }) {
        throw new StopActionException("No ${name} binary could be found in " + toolsPath +
                "/bin. Ensure Filament has been built/installed before building this app.")
    }

    return toolFullPath
}

ext.matcFullPath = getBinaries('matc', filamentToolsPath)
ext.cmgenFullPath = getBinaries('cmgen', filamentToolsPath)
ext.filameshFullPath = getBinaries('filamesh', filamentToolsPath)
ext.resgenFullPath = getBinaries('resgen', filamentToolsPath)

但是我们的out/文件夹里并没有release/filament。
matc、cmgen、filamesh、resgen几个二进制文件，是在根目录里的tools/里的工具类编译生成的。

matc ：Material Compiler 材质编译器，将mat文件编译为filament可识别的文件
cmgen : Image-based lighting asset generator ：
filamesh : Mesh converter 网格转换器
resgen : Aggregates binary blobs into embeddable resources

在Android的build.sh里并没有默认编译这几个工具。
编译很耗时，可以用其他系统编译的工具，比如linux或max系统。
https://github.com/google/filament/releases

在release里下载已经编译好的，比如下载mac编译好的。

bin ： tools下所有的工具类的编译后的可执行文件
docs ：工具类的使用说明。

将bin文件夹拷贝到filament根目录下，out/release/filament下。
再次编译Android项目，即可编译通过。

注意：官方的demo有个bug，授予相机权限后无法得到相机画面。需要退出程序再进入才会有相机画面。

Filament的使用说明可以参考之后的分析。
Filament分析-从Android官方项目分析