Flutter Color 大调整,需适配迁移,颜色不再是 0-255,而是 0-1.0,支持更大色域

Flutter Color 大调整,需适配迁移,颜色不再是 0-255,而是 0-1.0,支持更大色域

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在之前的 3.10 里, Flutter 的 Impeller 在 iOS 上支持了 P3 广色域图像渲染,但是当时也仅仅是当具有广色域图像或渐变时,Impeller 才会在 iOS 上显示 P3 的广色域的颜色,而如果你使用的是 Color API,会发现使用的还是 sRGB 色域的绘制。

⚠️ 如果对原因和调整不感兴趣的,可以直接看后面的适配。

那么实现 sRGB 和 P3 有什么区别?简单来说,最直观的感受就是如下图所示的区别,在具备 P3 色域的设备屏幕上, P3 拥有更广的色域,所以可以看到更鲜艳的颜色,而在如今 2024 来看,其实大部分移动设备都已经具备了 P3 色域的硬件支持。

简单看下如下图所示 sRGB(白色三角形)与 Display P3(橙色三角形)的色域对比,从比例上说,P3 广色域可以比 sRGB 多出至少 25% 的颜色支持。

当然, 3.10 中 Flutter 只是为 Impeller 开启了图像渲染是的广色域支持,对于使用 Color 类 API 的情况,依然还停留在 sRGB 下,它没有对在 Flutter Widget 中渲染广色域提供 API 的支持。

所以 Flutter Team 在 2023 年开启了重构 Color 对象的提案,让 Color 也调整为支持 P3 广色域的能力,最直观的就是,原本参数的有效范围 [0, 255] 的整形,而现在颜色分量调整为 [0,1.0] 的浮点

你是不是奇怪,为什么 [0, 255] 变成 [0,1.0] ,但是色域居然还变大了?这其实是因为整形变成了浮点之后,精度带来的可用位数增加:

在此之前,整形的 [0, 255] 颜色也就是每个颜色只有 8 位,从 Dart 层传递到引擎的方式是:ARGB(4x8) 被打包成一个 32 位 alpha-red-blue-green 的 Dart 整数 ,每个 color 有 8 位(255),之后 color 会被转化为 Skia 的 SkColor,然后被处理为引擎中绘制需要的 DlColor ,都是整形数据。

在 Impeller 中,DlColor 会进一步被转换为 impeller::Colorimpeller::Color 是 128 位,每个颜色都具有 32 位标准化浮点,也就是精度让位数变高了。

那为什么提高位数对支持色域很重要?因为 P3 覆盖的颜色较多,8bit/channel 已经不能表达所有 P3 颜色了,所以至少需要用 10bit/channel 来表示

而很明显,在此之前 Flutter 的 sRGB [0, 255] 的整形表示,每个颜色只有 8 位,合起来一个整体 x4 也只有 32 位,而使用浮点 [0-1.0] 表示,则改变了这一格局:

从 3.27 beta 版本开始, dart:ui 中 Color 从最大 64 位变为最大 320 位。

为什么说是从 64 位变为 320 位?因为原本只有一个整型 int ,int 在 dart 里是 64 位,所以原本 Color 最大只有 64 位,而现在增加了 a、r、g、b 四个 double ,也就是多了四个 64 位精度的参数,所以 Color 现一共有 5 个参数,变成了最大 320 位,不过未来 value 会被弃用:

也就是每个 a、r、g、b 每个理论可用为 64 位之多,如果不考虑 value ,Color 就是从原本的 64 位整数更改为 256 位浮点数。

之后,组件将颜色的 TypedData 发送到 C++,而前面说过,在 Engine 层的 DlColor 也调整到 128 位适配 impeller::Color , 也就是 DlColor 是 4 个 32 位的 float 组成,同时往后兼容 sRGB 色彩空间。

不要在意 Dart/64 => C++/32 ,只是语言特性导致的差异。

另外,ColorSpace 也新增了 displayP3 选项,至此整个 Color 广色域支持初步完成,但是真实的 P3 渲染效果目前只在 iOS 上可以看到,后续 Android 需要等 Vulkan Impeller 支持的成熟才能在底层进一步适配支持

代码兼容调整

随着 Color 底层支持的变化,Color 上层 API 也发生了不少调整,其实本次调整算是比较大的 break ,因为色域变化后其实上层 API 调整还是很明显的, 例如最明显的就是不再推荐用 fromARGB ,而是用 Color.from

dart
代码解读
复制代码
// Before final magenta = Color.fromARGB(0xff, 0xff, 0x0, 0xff); // After final magenta = Color.from(alpha: 1.0, red: 1.0, green: 0.0, blue: 1.0)

另外,在以前 Color 具有 “opacity” 的概念,所有会有 opacitywithOpacity() 的存在,以前引入 Opacity 是为了让 Color 具有浮点的 alpha 通道,而现在 alpha 是一个浮点值,所以 opacity 显得多余,未来opacitywithOpacity 已被弃用并计划删除:

dart
代码解读
复制代码
// Before final x = color.opacity; // After final x = color.a; // Before final x = color.withOpacity(0.0); // After final x = color.withValues(alpha: 0.0);

另外,如果有对于 Color 的继承最好暂时换成 implements ,也就是不需要再实现 super 相关部分逻辑,另外为什么说是暂时,因为目前 Flutter 团队计划未来 Color 会锁定并通过 sealed 封闭,所以如果通过 sealed 封闭 ,那以后基本不会有 Color 的外部实现了

dart
代码解读
复制代码
class Foo implements Color { int _red; @override double get r => _red * 255.0; }

其次,现在使用 Color 并对颜色执行任何类型的计算,都需要首先检查颜色的 ColorSpace ,然后再执行计算逻辑,这里推荐使用新的 Color.withValues 方法来执行颜色空间转换:

dart
代码解读
复制代码
// Before double redRatio(Color x, Color y) => x.red / y.red; // After double redRatio(Color x, Color y) { final xPrime = x.withValues(colorSpace: ColorSpace.extendedSRGB); final yPrime = y.withValues(colorSpace: ColorSpace.extendedSRGB); return xPrime.r / yPrime.r; }

使用颜色进行计算,如果不对齐色彩空间可能会导致细微的意外结果,例如在上面的示例中,如果使用不同的颜色空间与对齐的颜色空间进行计算时,redRatio 的差异为 0.09。

最后

事实上,本次调整虽然看起来就像是一个简单的 toDouble 过程,但是它对于 Flutter 的 UI 影响确实不小,不管是颜色 API 的适配,还是计算方式的变化,甚至是色域的支持等场景,如果单从影响效果看,这个合并可以说是影响广泛,整出边界渲染问题其实并非不可能,所以这个合并也是憋了这么久才被合并到 beta ,也许不久之后,我们就可以在正式版本中看到它了。

参考资料:

github.com/flutter/flu…

github.com/dart-lang/s…

github.com/flutter/flu…

github.com/flutter/flu…

docs.flutter.dev/release/bre…

源文:Flutter Color 大调整,需适配迁移,颜色不再是 0-255,而是 0-1.0,支持更大色域

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