OpenALを例として使用したAndroid NDKの基本

こんにちは、Habrausers様！



最近、私はAndroid用のアプリケーション、特にゲームの開発を行っています。 そのため、あるプロジェクトではAndroid ndkを使用する必要がありました。 原則として、ネイティブでの作業のすべての困難とニュアンスを1つの記事で検討することは不可能であるため、この記事ではndkの簡単な紹介を書くことにしました。

そして、この記事を初心者だけでなく興味深いものにするために、OpenALとWAV、OGG形式での作業方法を示します。

はじめに

私にとっては、環境のセットアップについて多くを書く価値はありません。 開発している環境（Eclipse、IntelliJ IDEAなど）に関係なく、セットアップは非常に簡単です。

1. Android NDK自体 。
2. WInでビルドするには、 Cygwinが必要です。
3. 同じEclipseのプラグイン： CDT 。

当然、すでにADT、JDKが必要です。

なぜNDKが必要なのですか？

• OpenGL ESを使用します。 NDKを使用している人のほとんどは、ゲームを書くためだけにNDKを使用していると思います。
• Cocos2Dxなどのクロスプラットフォームゲームエンジンを使用する
• 最も明らかなケースは、C ++ですでに記述されたコードを使用する必要がある場合です。 何十年もの間、すべてのものの多くがC ++で書かれてきました。 はい、すべてを書き換えることはできません。同じopenCVを書き換えても意味がありませんが、既製のソースを接続するだけでかまいません。

JavaからC ++コードを呼び出す

一般的に、すべてが非常に簡単で、主な手順は次のとおりです。

1. C ++でファイルを作成し、エクスポート用のメソッドを定義します。
2. .mkファイルの作成。
3. ライブラリ生成。
4. Javaでライブラリを接続します。

Makefile（.mk）についてペイントしません。 ここで彼について読むことができます 。 その上、habrにはBubaVVの.mkファイルの作業に関する良い記事があります 。



ライブラリについては、ndkからここで読むことができます 。

C ++ファイルの作成

Javaから呼び出すエクスポートのメソッドを定義する必要があります。 例として、アプリケーションの起動時に、OpenALに音楽をロードします。 これを行うには、メソッドを定義します。

JNIEXPORT void JNICALL Java_ru_suvitruf_androidndk_tutorial4_MainActivity_loadAudio(JNIEnv *pEnv, jobject pThis, jobject pNativeCallListener, jobject assetManager);
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

これらはすべてペンで記述しますが、 javahの自動生成には便利なユーティリティがあります。



次に、それを実装する必要がありますが、それについては後で詳しく説明します。

Javaのライブラリ接続

ライブラリを生成したら、Javaに接続する必要があります。

 static { System.loadLibrary("AndroidNDK"); }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

そして、C ++コードと同じ名前のメソッドを定義します。

 //  native public void loadAudio(NativeCalls nativeCallListener, AssetManager mng);
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

このような呼び出し：

 loadAudio(activity, activity.getResources().getAssets());
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

C ++からのJava呼び出し

もう少し複雑ですが、それほど怖くない。 必要なもの：

1. 呼び出すクラスメソッド（Java）を定義します。
2. 目的のクラスの記述子を取得します（C ++で）。
3. メソッドのシグネチャを説明します。
4. メソッド識別子（リンク）を取得します。
5. 目的のオブジェクトでメソッドを呼び出します。

もちろん、クラスのメソッドを簡単に定義できますが、インターフェイスを使用することをお勧めします。 その後、別のクラスで作業する場合、ネイティブコードを変更する必要はありません。



例として、たった1つのメソッドでインターフェースを作成します。

 public interface NativeCalls { public void sendLog(String result); }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

スレッドに問題はないかもしれませんが、私たちの場合、アプリケーションを起動するときに、リソースをロードするための別のスレッドを作成するので、質問は私たちにとって重要です。



次のクラスは、ネイティブC ++コードのJavaインターフェイスに対応します。





これで、記事の最初の部分にヘッダーがあったloadAudioメソッドの実装を表示できます。

 JNIEXPORT void JNICALL Java_ru_suvitruf_androidndk_tutorial4_MainActivity_loadAudio(JNIEnv *pEnv, jobject pThis, jobject pNativeCallListener, jobject assetManager) { listener = NativeCallListener(pEnv, pNativeCallListener); mgr = AAssetManager_fromJava(pEnv, assetManager); listener.loadAudio(); }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

クラスコンストラクターで、クラス記述子を保存し、そのメソッドへの参照を取得します。

 NativeCallListener::NativeCallListener(JNIEnv* pJniEnv, jobject pWrappedInstance) { pJniEnv->GetJavaVM(&mJVM); mObjectRef = pJniEnv->NewGlobalRef(pWrappedInstance); jclass cl = pJniEnv->GetObjectClass(pWrappedInstance); // ,       Java sendLogID = pJniEnv->GetMethodID(cl, "sendLog", "(Ljava/lang/String;)V"); }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

これで、Javaメソッドを呼び出すことができます。

 void NativeCallListener::sendLog(jobject log) { JNIEnv* jniEnv = getJniEnv(); jniEnv->CallIntMethod(mObjectRef, sendLogID, log); }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

AAssetManager

以前は、アプリケーションリソースを操作するためにオープンソースのlibzipライブラリが使用されていました。

APIのバージョン2.3では、Android ndkにはC ++コードから直接アセットディレクトリを操作するための優れたクラスがあります。

この方法は、stdio.hのファイルを操作する方法に似ています。 fopenの代わりにAAssetManager_open、freadの代わりにAAsset_read、fcloseの代わりにAAsset_close。



私は彼のために小さなラッパーを書きました。 一般に作業は通常のFILEと同じなので、ここにコードを挿入しません。

OpenALを使用する

この記事はすでに非常に大きな記事ですが、私は最も興味深い部分を始めていません。 これを許してください...

準備する

まず、OpenALをビルドする必要があります。 これはWAVを使用するのに十分ですが、OGGを使用する必要があります。 OGGにはTremorデコーダーが必要です。



サウンドについては、必要なメソッドを使用してラッパーを作成しました。 ここのすべてのコードは意味をなさないので、最も興味深いもの、つまりダウンロードを強調します。

wavファイルを読む

最初に、ヘッダーの構造を説明する必要があります。





今読む：

 void OALWav::load(AAssetManager *mgr, const char* filename){ this->filename = filename; this->data = 0; //  this->data = this->readWAVFull(mgr, &header); //  getFormat(); // OpenAL  createBufferFromWave(data); source = 0; alGenSources(1, &source); alSourcei(source, AL_BUFFER, buffer); }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

WAVについて言わなければならないことがあります。 時々、PC上のファイルは正常にリッスンしているように見えますが、OpenALで作業しているときにエラーが発生します。 これは、破損したヘッダーの結果です。 通常はdataSizeで 、ヘッダー（例としてロゴ）に何らかの種類のゴミを書き込む多くのコンバーターに会いました。 なぜ機能しないのに、PCで再生するのですか？

オーディオデータ自体は、ヘッダーとdataSizeのサイズの後に保存されます 。 このフィールドに問題がある場合、エラーが発生します。 あなたは本当に額のサイズを計算することができます。 データサイズ=ファイルサイズ-ヘッダーサイズ 。 したがって、プレイヤーはヘッダーからではなく、減算によってデータのサイズを取得すると思います。



WAVを使用する場合、形式は圧縮されていないため、すべてが単純に思えます。 .Oggを使用する場合、事態はより複雑になります。

Oggファイルを読む

WAVと比較したOggの機能は何ですか？ これは圧縮形式です。 そのため、OpenALバッファーへのデータの書き込み方法の前に、データをデコードする必要があります。

キャッチは、デフォルトでFILEからのVorbisストリームなので、データを操作するためにすべてのコールバックメソッドをオーバーライドする必要があります。







今、あなたは読む必要があります：





アプリケーションをロードするとき、C ++メソッドloadAudioを呼び出します。これは、サウンドをロードするNativeCallListenerのロードを呼び出します。

 void NativeCallListener:: load(){ oalContext = new OALContext(); //sound = new OALOgg(); sound = new OALWav(); char * fileName = new char[64]; strcpy(fileName, "audio/industrial_suspense1.wav"); //strcpy(fileName, "audio/Katatonia - Deadhouse_(piano version).ogg"); sound->load(mgr,fileName); }
      
      

        
        
        
      

    
        
        
        
      
      

        
        
        
      

    
     

sound



OALSound



ます。 WAVとOggを操作するために、それを継承するクラスがあります。 基本クラスのメソッドvirtual void load(AAssetManager *mgr, const char* filename)= 0;



オーバーライドするためのロード実装を記述するだけですvirtual void load(AAssetManager *mgr, const char* filename)= 0;





これにより、サウンドと作業を統合できます。

おわりに

繰り返しになりますが、この記事が非常に膨大であったことをおaびします。 提示された実装を使用すると、プラットフォームに関係なくサウンドを操作できます。 iOSおよびAndroid用のゲームエンジンを作成している場合を考えてみましょう。



ここにはニュアンスがあります-オーディオは完全にロードされます。 したがって、音については、この解決策は素晴らしいですが、音楽についてはそうではありません。 解凍した.oggの歌がどれだけのメモリを消費するか想像してみてください。 したがって、誰かがこのソリューションに基づいて、バッファへの全負荷ではなく、ストリーミングでオーディオ再生を書き込むのは素晴らしいことです。

ソースコード

プロジェクトはEclipseで書かれています。 ソースはgithubで表示できます。



PS批判とアドバイスを楽しみにしています

PPSでは、テキストに文法的な誤りが見つかった場合は、pmで書くことをお勧めします。