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폭넓은 색상 콘텐츠로 그래픽 개선

Android 8.0(API 레벨 26)에서는 호환되는 디스플레이가 있는 기기에서 그래픽을 렌더링하기 위해 표준 RGB(sRGB)외에 추가 색상 공간의 색상 관리 지원을 도입했습니다. 이 지원으로 앱에서는 자바 또는 네이티브 코드를 통해 PNG, JPEG, WebP 파일에서 로드된 폭넓은 색상 프로필이 삽입된 비트맵을 렌더링할 수 있습니다. OpenGL 또는 Vulkan을 사용하는 앱에서는 폭넓은 색상 영역 콘텐츠를 직접 출력할 수 있습니다(Display P3scRGB 사용). 이 기능은 이미지나 동영상 편집 앱과 같이 충실도 높은 색상을 재현하는 앱을 만드는 데 유용합니다.

폭넓은 색상 영역 모드 이해

폭넓은 색상 프로필은 sRGB보다 넓은 색상 범위를 나타낼 수 있는 ICC 프로필(예: Adobe RGB, Pro Photo RGB, DCI-P3)입니다. 폭넓은 색상 프로필이 지원되는 화면에서는 더 깊은 기본 색상(빨간색, 녹색, 파란색)과 풍부한 보조 색상(자홍색, 청록색, 노란색)으로 이미지를 표시할 수 있습니다.

이 기능이 지원되는 Android 8.0(API 레벨 26) 이상을 실행하는 Android 기기에서 앱은 시스템에서 삽입된 폭넓은 색상 프로필로 비트맵 이미지를 인식하고 올바르게 처리하는 활동에 폭넓은 색상 영역 모드를 사용 설정할 수 있습니다. ColorSpace.Named 클래스는 Android에서 지원하는 일반적으로 사용되는 색상 공간의 일부 목록을 나열합니다.

참고: 폭넓은 색상 영역 모드가 사용 설정되면 활동 창에서 화면 구성을 처리하는 데 메모리와 GPU를 더 많이 사용합니다. 폭넓은 색상 영역 모드를 사용 설정하기 전에 활동이 실제로 이러한 기능에서 혜택을 얻는지 신중히 고려해야 합니다. 예를 들어 전체 화면에 사진을 표시하는 활동이 폭넓은 색상 영역 모드에 적합하고 작은 미리보기 이미지를 표시하는 활동은 적합하지 않습니다.

폭넓은 색상 영역 모드 사용 설정

colorMode 속성을 사용하여 활동이 호환되는 기기에서 폭넓은 색상 영역 모드로 표시되도록 요청합니다. 폭넓은 색상 영역 모드에서 창은 sRGB 영역 외부에서 렌더링하여 더 생생한 색상을 표시할 수 있습니다. 기기에서 폭넓은 색상 영역 렌더링을 지원하지 않으면 이 속성은 효과가 없습니다. 앱에서 지정된 디스플레이가 폭넓은 색상 영역을 지원하는지 확인해야 하는 경우 isWideColorGamut() 메서드를 호출하세요. 앱에서는 isScreenWideColorGamut()도 호출합니다. 디스플레이가 폭넓은 색상 영역을 지원하고 기기에서 폭넓은 색상 영역 렌더링을 지원하는 경우에만 true를 반환합니다.

디스플레이가 폭넓은 색상 영역을 지원하지만 색상 관리는 되지 않을 수 있습니다. 이 경우 시스템에서는 앱에 폭넓은 색상 영역 모드를 부여하지 않습니다. 8.0 이전의 모든 Android 버전에서와 같이 디스플레이가 색상 관리되지 않으면 시스템은 앱에서 그린 색상을 디스플레이 영역으로 다시 매핑합니다.

활동에 폭넓은 색상 영역을 사용 설정하려면 AndroidManifest.xml 파일에서 colorMode 속성을 wideColorGamut으로 설정하세요. 폭넓은 색상 모드를 사용 설정하려는 각 활동에 이 작업을 실행해야 합니다.

    android:colorMode="wideColorGamut"
    

setColorMode(int) 메서드를 호출하고 COLOR_MODE_WIDE_COLOR_GAMUT에 전달하여 활동에서 프로그래매틱 방식으로 색상 모드를 설정할 수도 있습니다.

폭넓은 색상 영역 콘텐츠 렌더링

그림 1. P3(주황색) vs. sRGB(흰색) 색상 공간 표시

폭넓은 색상 영역 콘텐츠를 렌더링하려면 앱에서 폭넓은 색상 비트맵을 로드해야 합니다. 이 비트맵에는 sRGB보다 넓은 색상 공간을 포함하는 색상 프로필이 있습니다. 일반적인 폭넓은 색상 프로필에는 Adobe RGB, DCI-P3, Display P3가 있습니다.

앱에서 getColorSpace()를 호출하여 비트맵의 색상 공간을 쿼리할 수 있습니다. 시스템에서 특정 색상 공간을 폭넓은 영역으로 인식하는지 확인하려면 isWideGamut() 메서드를 호출하면 됩니다.

Color 클래스를 사용하면 정수 값을 사용하는 가장 일반적인 표현 대신 64비트 long 값으로 압축된 네 가지 구성요소로 색상을 표현할 수 있습니다 long 값을 사용하면 정수 값보다 정밀하게 색상을 정의할 수 있습니다. long 값으로 색상을 만들거나 인코딩해야 한다면 Color 클래스에서 pack() 메서드 중 하나를 사용하세요.

getColorMode() 메서드가 COLOR_MODE_WIDE_COLOR_GAMUT를 반환하는지 확인하여 앱에서 폭넓은 색상 영역 모드를 올바르게 요청했는지 확인할 수 있습니다. 그러나 이 메서드는 폭넓은 색상 영역 모드가 실제로 부여되었는지 표시하지는 않습니다.

네이티브 코드에서 폭넓은 색상 영역 지원 사용

이 섹션에서는 앱에서 네이티브 코드를 사용하는 경우 OpenGLVulkan API에서 폭넓은 색상 영역 모드를 사용 설정하는 방법을 설명합니다.

OpenGL

OpenGL에서 폭넓은 색상 영역 모드를 사용하려면 앱에 다음 확장 프로그램 중 하나가 포함된 EGL 1.4 라이브러리가 있어야 합니다.

이 기능을 사용 설정하려면 속성에서 폭넓은 색상에 지원되는 색상 버퍼 형식 세 가지 중 하나를 사용하여 먼저 eglChooseConfig를 통해 GL 컨텍스트를 만들어야 합니다. 폭넓은 색상의 색상 버퍼 형식은 다음 RGBA 값 세트 중 하나여야 합니다.

  • 8, 8, 8, 8
  • 10, 10, 10, 2
  • FP16, FP16, FP16, FP16

그런 다음 아래 코드 스니펫처럼 렌더링 타겟을 만들 때 P3 색상 공간 확장 프로그램을 요청합니다.

    std::vector<EGLint> attributes;
    attributes.push_back(EGL_GL_COLORSPACE_KHR);
    attributes.push_back(EGL_GL_COLORSPACE_DISPLAY_P3_EXT);
    attributes.push_back(EGL_NONE);
    engine->surface_ = eglCreateWindowSurface(
        engine->display_, config, engine->app->window, attributes.data());
    

Vulkan

폭넓은 색상 영역을 지원하는 Vulkan은 VK_EXT_swapchain_colorspace 확장 프로그램을 통해 제공됩니다.

Vulkan 코드에서 폭넓은 색상 지원을 사용 설정하기 전에 먼저 확장 프로그램이 vkEnumerateInstanceExtensionProperties를 통해 지원되는지 확인하세요. 확장 프로그램을 사용할 수 있는 경우 확장 프로그램에서 정의한 추가 색상 공간을 사용하는 swapchain 이미지를 만들기 전 vkCreateInstance 중에 사용 설정해야 합니다.

swapchain을 만들기 전에 원하는 색상 공간을 선택하고 사용 가능한 실제 기기 표면을 순환하며 그 색상 공간의 유효한 색상 형식을 선택해야 합니다.

Android 기기에서 Vulkan은 다음 색상 공간과 VkSurfaceFormatKHR 색상 형식으로 폭넓은 색상 영역을 지원합니다.

  • Vulkan 폭넓은 색상 영역 색상 공간
    • VK_COLOR_SPACE_EXTENDED_SRGB_LINEAR_EXT
    • VK_COLOR_SPACE_DISPLAY_P3_NONLINEAR_EXT
  • 폭넓은 색상 영역을 지원하는 Vulkan 색상 형식
    • VK_FORMAT_R16G16B16A16_SFLOAT
    • VK_FORMAT_A2R10G10B10_UNORM_PACK32
    • VK_FORMAT_R8G8B8A8_UNORM

다음 코드 스니펫은 기기에서 Display P3 색상 공간을 지원하는지 확인하는 방법을 보여줍니다.

    uint32_t formatCount = 0;
    vkGetPhysicalDeviceSurfaceFormatsKHR(
           vkPhysicalDev,
           vkSurface,
           &formatCount,
           nullptr);
    VkSurfaceFormatKHR *formats = new VkSurfaceFormatKHR[formatCount];
    vkGetPhysicalDeviceSurfaceFormatsKHR(
           vkPhysicalDev,
           vkSurface,
           &formatCount,
           formats);

    uint32_t displayP3Index = formatCount;
    for (uint32_t idx = 0; idx < formatCount; idx++) {
     if (formats[idx].format == requiredSwapChainFmt &&
         formats[idx].colorSpace==VK_COLOR_SPACE_DISPLAY_P3_NONLINEAR_EXT)
     {
       displayP3Index = idx;
       break;
     }
    }
    if (displayP3Index == formatCount) {
        // Display P3 is not supported on the platform
        // choose other format
    }
    

다음 코드 스니펫은 VK_COLOR_SPACE_DISPLAY_P3_NONLINEAR_EXT로 Vulkan swapchain을 요청하는 방법을 보여줍니다.

    uint32_t queueFamily = 0;
    VkSwapchainCreateInfoKHR swapchainCreate {
       .sType = VK_STRUCTURE_TYPE_SWAPCHAIN_CREATE_INFO_KHR,
       .pNext = nullptr,
       .surface = AndroidVkSurface_,
       .minImageCount = surfaceCapabilities.minImageCount,
       .imageFormat = requiredSwapChainFmt,
       .imageColorSpace = VK_COLOR_SPACE_DISPLAY_P3_NONLINEAR_EXT,
       .imageExtent = surfaceCapabilities.currentExtent,
       .imageUsage = VK_IMAGE_USAGE_COLOR_ATTACHMENT_BIT,
       .preTransform = VK_SURFACE_TRANSFORM_IDENTITY_BIT_KHR,
       .imageArrayLayers = 1,
       .imageSharingMode = VK_SHARING_MODE_EXCLUSIVE,
       .queueFamilyIndexCount = 1,
       .pQueueFamilyIndices = &queueFamily,
       .presentMode = VK_PRESENT_MODE_FIFO_KHR,
       .oldSwapchain = VK_NULL_HANDLE,
       .clipped = VK_FALSE,
    };
    VkRresult status = vkCreateSwapchainKHR(
                           vkDevice,
                           &swapchainCreate,
                           nullptr,
                           &vkSwapchain);
    if (status != VK_SUCCESS) {
        // Display P3 is not supported
        return false;
    }