Android Canvas

Android Canvas - API для двумерной отрисовки текста, линий, фигур и изображений. Он подходит для собственной графики во View или рисования в изменяемый Bitmap: например, графиков, звуковых волн, подписей и нестандартных элементов управления.

Основы Canvas

Canvas и цикл отрисовки

Canvas предоставляет команды вроде drawLine(), drawCircle() и drawBitmap(). Paint задаёт цвет, стиль, толщину линии и другие параметры. Canvas не хранит объекты сцены: при каждом вызове onDraw(canvas) собственная View описывает своё текущее изображение заново.

Когда меняется состояние, влияющее на рисунок видимой View, вызови invalidate() в UI-потоке. Он запланирует отрисовку, но не гарантирует конкретный кадр. Если изменение влияет на измеряемый размер или размещение View, вызови requestLayout(). Для изменения только цвета или другого параметра рисунка повторное измерение не нужно.

Фазы measure и layout определяют границы View до отрисовки. Операции Canvas внутри View часто аппаратно ускоряются, но Canvas(bitmap) для рисования вне экрана работает программно. Сам API не гарантирует использование GPU.

onDraw() и Paint

Создавай переиспользуемые объекты вне onDraw(), а внутри оставляй отрисовку текущего состояния:

class CircleView @JvmOverloads constructor(
    context: Context,
    attrs: AttributeSet? = null
) : View(context, attrs) {

    private val circlePaint = Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG).apply {
        color = Color.BLUE
        style = Paint.Style.FILL
    }

    override fun onDraw(canvas: Canvas) {
        super.onDraw(canvas)

        val centerX = (paddingLeft + width - paddingRight) / 2f
        val centerY = (paddingTop + height - paddingBottom) / 2f
        val radius = minOf(
            width - paddingLeft - paddingRight,
            height - paddingTop - paddingBottom
        ).coerceAtLeast(0) / 2f
        canvas.drawCircle(centerX, centerY, radius, circlePaint)
    }
}

Задай этой View размер в разметке. Если нужен собственный размер при wrap_content, дополнительно реализуй onMeasure(). Для сложной геометрии удобно вычислять параметры, зависящие от размера, в onSizeChanged() и использовать их в onDraw().

Paint также настраивает обводку, текст, прозрачность, шейдеры и сглаживание. Переиспользуй объект и меняй его свойства вместе с состоянием рисунка либо храни несколько заранее настроенных экземпляров.

Bitmap и память

Bitmap хранит пиксели. Формат ARGB_8888 использует четыре байта на пиксель, поэтому изображению 2 000 × 2 000 нужно примерно 16 МБ только для пиксельных данных. Декодируй изображение близко к размеру отображения и не удерживай большие bitmap без необходимости. Для списков с изображениями используй библиотеку загрузки, а не декодирование каждого элемента во время отрисовки.

Можно также рисовать вне экрана в изменяемый bitmap:

val bitmap = Bitmap.createBitmap(200, 200, Bitmap.Config.ARGB_8888)
val canvas = Canvas(bitmap)
val paint = Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG).apply { color = Color.BLUE }
canvas.drawColor(Color.WHITE)
canvas.drawCircle(100f, 100f, 80f, paint)

Производительность и смежные темы

• Не выполняй ввод-вывод, декодирование bitmap, тяжёлые вычисления и лишние выделения памяти внутри onDraw().
• Переиспользуй Paint, контуры, разметку текста и геометрию, пока их входные данные не изменились.
• Избегай лишних перерисовок, повторных проходов layout, наложения слоёв и дорогих операций обрезки или теней; оптимизируй по результатам профилирования.
• Подготавливай тяжёлые данные вне пути отрисовки, а готовый результат рисуй в UI-потоке.

Для программируемых пиксельных эффектов внутри Android UI смотри AGSL и RuntimeShader. Для собственного 3D-рендеринга смотри OpenGL ES и Google Filament.