Android Camera2相机预览画面放大缩小（数码变焦DigitalZoom）功能实现_app

一、前言

Android自定义相机开发中，常常会有通过手势放大或缩小相机预览画面的需求，即数码变焦DigitalZoom。

二、接口说明 1. 获取最大的放大倍数

float maxZoom = mCameraCharacteristics.get(CameraCharacteristics.SCALER_AVAILABLE_MAX_DIGITAL_ZOOM);

怎么理解这个值呢？

假设正常预览画面（即没有缩放）矩形为 activity_rect，放大后的预览画面矩形为 crop_rect，那么它们宽高的比值最大就只能为 maxZoom，例如我测试中获取的该值为 10.0。（PS：activity_rect的宽高为分子，crop_rect的宽高是分母）

2. 获取未缩放的正常预览画面大小

Rect rect = mCameraCharacteristics.get(CameraCharacteristics.SENSOR_INFO_ACTIVE_ARRAY_SIZE);

这个大小要用来计算我们最终放大后显示的画面大小。

3. 相机预览请求构造者设置显示的画面区域

mPreviewRequestBuilder.set(CaptureRequest.SCALER_CROP_REGION, zoomRect);

计算得到的 zoomRect，通过上述接口设置给预览。

关于 SCALER_CROP_REGION ，详情可以参考：https://developer.android.com/reference/android/hardware/camera2/CaptureRequest#SCALER_CROP_REGION

三、代码实现 1. 相机View处理触碰事件

private float mOldDistance;

@Override
public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
    if (event.getPointerCount() == 2) { // 当触碰点有2个时，才去放大缩小
        switch (event.getAction() & MotionEvent.ACTION_MASK) {
            case MotionEvent.ACTION_POINTER_DOWN:
                // 点下时，得到两个点间的距离为mOldDistance
                mOldDistance = getFingerSpacing(event);
                break;
            case MotionEvent.ACTION_MOVE:
                // 移动时，根据距离是变大还是变小，去放大还是缩小预览画面
                float newDistance = getFingerSpacing(event);
                if (newDistance > mOldDistance) {
                    mCameraProxy.handleZoom(true);
                } else if (newDistance < mOldDistance) {
                    mCameraProxy.handleZoom(false);
                }
                // 更新mOldDistance
                mOldDistance = newDistance;
                break;
            default:
                break;
        }
    }
    return super.onTouchEvent(event);
}

private static float getFingerSpacing(MotionEvent event) {
    float x = event.getX(0) - event.getX(1);
    float y = event.getY(0) - event.getY(1);
    return (float) Math.sqrt(x * x + y * y);
}

上面我们只处理了触碰事件，预览放大或缩小的逻辑由 mCameraProxy 的 handleZoom(boolean isZoomIn) 实现。

2. handleZoom() 实现

private final int MAX_ZOOM = 100; // 放大的最大值，用于计算每次放大/缩小 *** 作改变的大小
private int mZoom = 0; // 缩放
private float mStepWidth; // 每次改变的宽度大小
private float mStepHeight; // 每次改变的高度大小

// 每次切换摄像头计算一次就行，结果缓存到成员变量中
private void initZoomParameter() {
    Rect rect = mCameraCharacteristics.get(CameraCharacteristics.SENSOR_INFO_ACTIVE_ARRAY_SIZE);
    Log.d(TAG, "sensor_info_active_array_size: " + rect);
    // max_digital_zoom 表示 active_rect 除以 crop_rect 的最大值
    float max_digital_zoom = mCameraCharacteristics.get(CameraCharacteristics.SCALER_AVAILABLE_MAX_DIGITAL_ZOOM);
    Log.d(TAG, "max_digital_zoom: " + max_digital_zoom);
    // crop_rect的最小宽高
    float minWidth = rect.width() / max_digital_zoom;
    float minHeight = rect.height() / max_digital_zoom;
    // 因为缩放时两边都要变化，所以要除以2
    mStepWidth = (rect.width() - minWidth) / MAX_ZOOM / 2;
    mStepHeight = (rect.height() - minHeight) / MAX_ZOOM / 2;
}

public void handleZoom(boolean isZoomIn) {
    if (mCameraDevice == null || mCameraCharacteristics == null || mPreviewRequestBuilder == null) {
        return;
    }
    if (isZoomIn && mZoom < MAX_ZOOM) { // 放大
        mZoom++;
    } else if (mZoom > 0) { // 缩小
        mZoom--;
    }
    Log.v(TAG, "handleZoom: mZoom: " + mZoom);
    Rect rect = mCameraCharacteristics.get(CameraCharacteristics.SENSOR_INFO_ACTIVE_ARRAY_SIZE);
    int cropW = (int) (mStepWidth * mZoom);
    int cropH = (int) (mStepHeight * mZoom);
    Rect zoomRect = new Rect(rect.left + cropW, rect.top + cropH, rect.right - cropW, rect.bottom - cropH);
    Log.d(TAG, "zoomRect: " + zoomRect);
    mPreviewRequestBuilder.set(CaptureRequest.SCALER_CROP_REGION, zoomRect);
    startPreview(); // 需要重新 start preview 才能生效
}

再简单说明一下上面的代码，因为本身maxZoom的值并不会很大，如果直接使用 1~maxZoom 的 int 值去放大缩小，画面变化就很剧烈，所以设置了一个 MAX_ZOOM = 100 去把这个过程划分成了100份，这个值可以自己设定。所以 mZoom 的判定范围也就变成了 0~MAX_ZOOM 。

再说计算 mStepWidth 和 mStepHeight 的代码。原Rect的宽是 rect.width()，放大到最大时 zoomRect 的宽是 rect.width() / maxZoom，因为有左右两边，所以它们的差值需要除以2，然后划分成 MAX_ZOOM 份，需要再除以 MAX_ZOOM 。

最后，放大时我们让 mZoom 自增1，缩小时让 mZoom 自减1，根据 mZoom 就可以得到剪裁的宽高大大小了。

四、工程地址

完整的代码可见：
https://github.com/afei-cn/CameraDemo/blob/master/app/src/main/java/com/afei/camerademo/camera/Camera2Proxy.java