簡介
RenderScript本質是封裝了Native OpenGL2.0接口，使界面渲染不需要通過Android虛擬機，從而達到近似Native OpenGL的渲染效率。除此之外，RenderScript名爲“Script”，是一種腳本語言。這表明了它比Native OpenGL擁有更好的可移植性，能在不同處理器和GPU上運行。爲了做到這一點，其實是有一個叫做Low LevelVirtual Machine(LLVM)的東西。它負責在運行時將RenderScript腳本實時編譯爲本地執行的二進制代碼，從而保證了腳本的可移植性。
由於RenderScript在Android 3.0才公開文檔，而我們現在用的是Android 2.3.4。所以有許多API是不同的，文檔極度缺乏。本文主要介紹了RenderScript應用的一般編寫架構及簡單原理。由於時間倉促、水平有限，講得非常淺顯。後面隨着學習的深入，應該還有更深入的總結。
Android應用架構
RenderScript渲染的圖像要在應用中呈現出來，就必須有一套特有的應用架構來打通通道和做顯示容器。這個架構在應用層上主要涉及三個類：Activity、RSSurfaceView和RenderScriptGL。
如果你寫過AndroidOpenGL程序，你會發現這個結構非常類似。RenderScriptGL具體是負責配置、執行RenderScript腳本，實現圖像渲染。但是圖像渲染一定需要一個容器用於呈現，這就需要RSSurfaceView。RSSurfaceView繼承自SurfaceView，我們主要是需要SurfaceView得到一個Surface作爲渲染的容器。然後就可以將這個SurfaceView放在Activity中，一個應用就成型了。
具體來說，就是Activity通過setContentView將RSSurfaceView的子類作爲顯示內容。RSSurfaceView通過成員變量SurfaceHolder的getSurface方法獲得一個Surface。RenderScriptGL通過contextSetSurface方法，將Surface與RenderScript綁定。Android應用的架構就構建好了。
注意：和Android 3.0不同，Android2.3.4應用工程中的.rs腳本代碼並沒有放在src目錄下，而是作爲raw資源，放在raw文件夾下。
RenderScript基本作圖流程
要實現RenderScript作畫，在Java層最重要的是RenderScriptGL類。除此之外就是.rs的腳本文件了。
RenderScript實現一個最基本的紋理作圖，主要分爲三個步驟：初始化狀態、綁定.rs腳本並初始化、初始化作圖的視圖模式。
初始化狀態
OpenGL是一個狀態機的概念，它的控制都是通過使能某個狀態實現的。因此，爲了使用OpenGL，我們在作圖前需要對一些狀態進行初始化。在這裏具體是指初始化以下三個類：ProgramVertex、ProgramFragment和ProgramStore。我們初始化的方法，是構建一個這樣的類的Builder實例，配置好對應的值，然後創建這個類的實力。最後調用setName方法爲該對象取好名字，以便在.rs文件中引用。
ProgramVertex
和定點數組相關的狀態設置，包括紋理矩陣的開啓。一般通過以下代碼初始化：
ProgramVertex.Builder pvb = new ProgramVertex.Builder(mRS, null, null);
mPVBackground = pvb.create();
mPVBackground.setName("PVBackground");
ProgramFragment
紋理相關的狀態設置，我們可以通過它，上傳紋理。一般代碼如下：
ProgramFragment.Builder b = new ProgramFragment.Builder(mRS);
mPFBackground = b.create();
mPFBackground.setName("PFBackground");
ProgramFragment.Builder builder = new ProgramFragment.Builder(mRS);
builder.setTexture(ProgramFragment.Builder.EnvMode.MODULATE,
ProgramFragment.Builder.Format.RGBA, 0);
ProgramFragment mPfTexture = builder.create();
mPfTexture.setName("PFImages");
Allocation texture = loadTextureARGB(R.drawable.iceatlas, "bubble");
texture.uploadToTexture(0);
ProgramStore
其他一些屬性狀態設置。例如開啓深度緩衝、抗鋸齒、紋理是否支持透明色等。一般設置如下：
ProgramStore.Builder b = new ProgramStore.Builder(mRS, null, null);
b.setDepthFunc(ALWAYS);
b.setBlendFunc(BlendSrcFunc.ONE, BlendDstFunc.ONE_MINUS_SRC_ALPHA);
b.setDitherEnable(false);
b.setDepthMask(true);
mPSBackground = b.create();
mPSBackground.setName("PSBackground");
綁定.rs腳本，並初始化
RenderScript的Java代碼，主要工作是初始化狀態和一些數據，而實際作圖的工作則在.rs腳本文件中定義。那麼如何讓腳本文件和Java代碼綁定在一起呢？這主要是通過RenderScriptGL 、ScriptC.Builder、Script這三個類實現的。
首先，我們用RenderScriptGL對象構造一個ScriptC.Builder的實例。有了這個實例，我們就可以將.rs腳本文件設置進來：
ScriptC.Builder sb = new ScriptC.Builder(mRS);
sb.setScript(mRes, R.raw.oppo_rs);
sb.setRoot(true);
然後，我們就可以通過ScriptC.Builder對象生成一個Script實例。
Script script = sb.create();
另外，我們還可以設置一些作圖的屬性和數據。例如ClearColor、ClearDepth或者傳遞Allocation數據等。
script.setClearColor(0.0f,0.0f, 0.0f, 1f);
初始化作圖視圖模式
在OpenGL 1.x中我們瞭解到，OpenGL作圖有兩種視圖模式：一種是透視視圖，一種是正交視圖。在初始化中，我們有必要顯示地指明我們使用的視圖模式。代碼示意如下：
ProgramVertex.MatrixAllocation mPVA = new ProgramVertex.MatrixAllocation(mRS);
mPVBackground.bindAllocation(mPVA);
//mPVA.setupProjectionNormalized(width, height);
mPVA.setupOrthoNormalized(width, height);
script.bindAllocation(mPVA.mAlloc, 0);
其中setupProjectionNormalized是設置爲透視視圖，setupOrthoNormalized設置爲正交視圖。Normalized的意思是“歸一化”。是指將作圖的座標上下設置爲-1和1，高度按照長寬比確定。
RenderScript腳本基本寫法
RenderScript作圖的最重要的部分在.rs腳本中。因此，我們除了以上的工作之外，還得明白如何寫RenderScript腳本。
RenderScript腳本後綴爲.rs，在Android 2.3.4應用程序工程中，放在raw文件夾下。腳本語言語法使用C語言C99標準語法，不過能調用的庫做了較多限制。只能使用作圖和數學運算等Android提供的庫，不能使用C語言標準庫（原因是爲了保證代碼在絕大多數CPU、GPU上都能運行）。
預編譯指令
#pragma stateVertex(PVBackground)
#pragma stateFragment(PFBackground)
#pragma stateStore(PSBackground)
這三句預編譯指令，指定了綁定的Java層初始化的狀態數組。相當於在代碼中執行：
bindProgramVertex(NAMED_PVBackground);
bindProgramFragment(NAMED_PFBackground);
bindProgramStroe(NAMED_PSBackgound);
執行入口
Android 2.3.4中RenderScript腳本的入口是main函數，原型爲：
int main(intlaunchID)
基本函數
RenderScript腳本的函數有不少，但是缺乏文檔說明。很多隻能結合源碼頭文件和demo等進行分析猜、試出來。當然它的函數命名比較規則，可以猜出一部分。關於腳本能使用的函數，一般在frameworks\base\libs\rs路徑及frameworks\base\libs\rs\scriptc路徑下的.h和.rsh頭文件中進行聲明。
對於普通紋理貼圖，我們涉及到的函數不多，都是最基本的幾個函數。主要有：
void color(float, float,float, float);
設置作圖顏色，如果是紋理則作用不大。參數按順序分別是R、G、B、A。
bindProgramFragment(NAMED_PFImages);
bindTexture(NAMED_PFImages, 0,NAMED_bubble);
綁定紋理。Script腳本中引用Java層的有名字的資源，可以直接用NAMED_javaName來使用。
drawRect(-0.64f, -0.64f, 0.64f,0.64f, 0.0f);
畫矩形，貼紋理。參數按順序，分別是left、right、top、bottom、z。需要注意的是，由於我們在視圖時採用了“歸一化”，因此，surface作圖區間的高爲-1~1，寬度按與高的比例得出。需要注意z方向的取值。Java框架中設置視圖模式的幾個方法原型示意如下：
public void setupOrthoWindow(int w, int h){
mProjection.loadOrtho(0,w, h,0, -1,1);
mAlloc.subData1D(PROJECTION_OFFSET, 16,mProjection.mMat);
}
public void setupOrthoNormalized(int w,int h) {
// range -1,1 in the narrow axis.
if(w > h) {
float aspect = ((float)w) / h;
mProjection.loadOrtho(-aspect,aspect, -1,1, -1,1);
} else {
float aspect = ((float)h) / w;
mProjection.loadOrtho(-1,1,-aspect,aspect, -1,1);
}
mAlloc.subData1D(PROJECTION_OFFSET, 16,mProjection.mMat);
}
public void setupProjectionNormalized(intw, int h) {
// range -1,1 in the narrow axis at z = 0.
……
if(w > h) {
float aspect = ((float)w) / h;
m1.loadFrustum(-aspect,aspect, -1,1, 1,100);
} else {
float aspect = ((float)h) / w;
m1.loadFrustum(-1,1,-aspect,aspect, 1,100);
}
……
mAlloc.subData1D(PROJECTION_OFFSET, 16,mProjection.mMat);
}
因此，在正交視圖中，z的取值在-1到1之間。而在透視視圖中，z的取值應該在1到100之間。
RenderScript數據傳遞
RenderScript分爲不同的層，我們可見的至少包括了java層和.rs腳本層。它們之間數據的傳遞是不可避免的。那麼數據如何在它們之間傳遞呢？
.rs腳本的執行有可能是CPU也有可能是GPU，因此它所真正使用的數據存儲區，我們應該假設爲顯存空間。因此，RenderScript在一般情況下，涉及到數據傳遞的，都應該是由java層傳遞給.rs腳本，而不要反向傳遞。
RenderScript的數據傳遞機制有專門的一套接口規範，我們應該嚴格按照這套接口來進行數據傳遞。這套接口主要涉及以下一些類：Type、Allocation、ScriptC.Builder、ScriptScript。
數據傳遞的原理分爲兩部分：聲明數據類型和傳遞內存數據。具體步驟大致如下：
1、 將java層需要傳遞的數據封裝爲一個靜態內部類，注意成員均爲基本數據類型。
2、 再將這個類綁定到一個腳本能識別的自定義Type上，並將這個Type在ScriptC.Builder中聲明（聲明必須在RenderScriptGL綁定Script之前）。
3、 構建好java層數據類的實例，並初始化。
4、 將Alloaction於數據類型綁定。
5、 通過Allocation將數據類對象內存綁定到一個腳本能識別的自定義Allocation對象上。
6、 將此Alloaction綁定到script上。
7、 在.rs腳本中引用。
對照代碼示意如下：
聲明
Type mStateType;
Allocation mState;
WorldState mWorldState;
(ScriptC.Builder)sb.setType(mStateType, “State”, 0);
構建
mStateType = Type.createFromClass(mRs,WorldState.class, 1, “WorldState”);
mState = Allocation.createTyped(mRs,mStateType);
mWorldState構建和初始化;
傳遞
Script.bindAllocation(mState, 0);
mState.data(mWorldState);
.rs腳本中使用
State->member