Android Camera2相機預覽畫面放大縮小（數碼變焦DigitalZoom）功能實作

一、前言

Android自定義相機開發中，常常會有通過手勢放大或縮小相機預覽畫面的需求，即數碼變焦DigitalZoom，

二、介面說明

1. 獲取最大的放大倍數

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

怎么理解這個值呢？

假設正常預覽畫面（即沒有縮放）矩形為 activity_rect，放大后的預覽畫面矩形為 crop_rect，那么它們寬高的比值最大就只能為 maxZoom，例如我測驗中獲取的該值為 10.0，（PS：activity_rect的寬高為分子，crop_rect的寬高是分母）

2. 獲取未縮放的正常預覽畫面大小

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

這個大小要用來計算我們最終放大后顯示的畫面大小，

3. 相機預覽請求構造者設定顯示的畫面區域

mPreviewRequestBuilder.set(CaptureRequest.SCALER_CROP_REGION, zoomRect);

計算得到的 zoomRect，通過上述介面設定給預覽，

三、代碼實作

1. 相機View處理觸碰事件

private float mOldDistance;

@Override
public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
    if (event.getPointerCount() == 2) { // 當觸碰點有2個時，才去放大縮小
        switch (event.getAction() & MotionEvent.ACTION_MASK) {
            case MotionEvent.ACTION_POINTER_DOWN:
                // 點下時，得到兩個點間的距離為mOldDistance
                mOldDistance = getFingerSpacing(event);
                break;
            case MotionEvent.ACTION_MOVE:
                // 移動時，根據距離是變大還是變小，去放大還是縮小預覽畫面
                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);
}

上面我們只處理了觸碰事件，預覽放大或縮小的邏輯由 mCameraProxy 的 handleZoom(boolean isZoomIn) 實作，

2. handleZoom() 實作

private int mZoom = 0; // 縮放

public void handleZoom(boolean isZoomIn) {
    if (mCameraDevice == null || mCameraCharacteristics == null || mPreviewRequestBuilder == null) {
        return;
    }
    float maxZoom = mCameraCharacteristics.get(CameraCharacteristics.SCALER_AVAILABLE_MAX_DIGITAL_ZOOM);
    Log.d(TAG, "handleZoom: maxZoom: " + maxZoom);
    int factor = 100; // 放大/縮小的一個因素，設定越大越平滑，相應放大的速度也越慢
    if (isZoomIn && mZoom < factor) {
        mZoom++;
    } else if (mZoom > 0) {
        mZoom--;
    }
    // 解釋一下這個mZoom，它只是一個0~factor的值，我們把畫面從正常大小放大到最大這個程序，
    // 劃分成100份（factor的值），即一份就是最小的像素變化單元，mZoom表示有多少個這樣的單元
    Log.d(TAG, "handleZoom: mZoom: " + mZoom);
    Rect rect = mCameraCharacteristics.get(CameraCharacteristics.SENSOR_INFO_ACTIVE_ARRAY_SIZE);
    // 計算最小像素變化單元minW和minH
    int minW = (int) ((rect.width() - rect.width() / maxZoom) / (2 * factor));
    int minH = (int) ((rect.height() - rect.height() / maxZoom) / (2 * factor));
    // 裁剪的寬高像素就等于minW乘以mZoom了
    int cropW = minW * mZoom;
    int cropH = minH * mZoom;
    Log.d(TAG, "handleZoom: cropW: " + cropW + ", cropH: " + cropH);
    // 上下左右坐標分別減去對應的裁剪大小即得到放大顯示的區域了
    Rect zoomRect = new Rect(rect.left + cropW, rect.top + cropH, rect.right - cropW, rect.bottom - cropH);
    // 設定給預覽的RequestBuilder
    mPreviewRequestBuilder.set(CaptureRequest.SCALER_CROP_REGION, zoomRect);
    mPreviewRequest = mPreviewRequestBuilder.build();
    startPreview(); // 需要重新 start preview 才能生效
}

再簡單說明一下上面的代碼，因為本身maxZoom的值并不會很大，如果直接使用 1~maxZoom 的 int 值去放大縮小，畫面變化就很劇烈，所以我加了一個 int factor = 100 去把這個程序劃分成了100份，這個值可以自己設定，所以 mZoom 的判定范圍也就變成了 0~factor，

再說計算 minW 和 minH 的代碼，原Rect的寬是 rect.width()，放大到最大時 zoomRect 的寬是 rect.width() / maxZoom，因為有左右兩邊，所以它們的差值需要除以2，然后劃分成 factor 份，需要再除以 factor，

最后，放大時我們讓 mZoom 自增1，縮小時讓 mZoom 自減1，根據 mZoom 就可以得到剪裁的寬高大大小了，

四、工程地址

完整的代碼可見：
https://github.com/afei-cn/CameraDemo/blob/master/app/src/main/java/com/afei/camerademo/camera/Camera2Proxy.java

相關使用實體可見：

自定義Camera系列之：SurfaceView + Camera2

自定義Camera系列之：TextureView + Camera2

自定義Camera系列之：GLSurfaceView + Camera2