폭넓은 색상 콘텐츠로 그래픽 개선

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

폭넓은 색상 영역 모드 이해

넓은 색상 프로필은 sRGB보다 광범위한 색상을 나타낼 수 있는 Adobe RGB, Pro Photo RGB, DCI-P3과 같은 ICC 프로필입니다. 넓은 색상 프로필을 지원하는 화면에서는 진한 원색 (빨간색, 녹색, 파란색)과 풍부한 보조 색상 (예: 자홍색, 청록색, 노란색)이 사용된 이미지를 표시할 수 있습니다.

이를 지원하는 Android 8.0 (API 수준 26) 이상을 실행하는 Android 기기에서 앱은 시스템이 삽입된 폭넓은 색상 프로필로 비트맵 이미지를 인식하고 올바르게 처리하는 활동에 넓은 색 영역 모드를 사용 설정할 수 있습니다. ColorSpace.Named 클래스는 Android에서 지원하는 일반적으로 사용되는 색 공간의 일부 목록을 나열합니다.

참고: 폭넓은 색 공간 모드를 사용 설정하면 활동의 창은 화면 구성을 위해 메모리와 GPU 처리를 더 많이 사용합니다. 넓은 색 공간 모드를 사용 설정하기 전에 활동이 실제로 여기에서 혜택을 받는지 신중하게 고려해야 합니다. 예를 들어 전체 화면으로 사진을 표시하는 활동은 넓은 색 공간 모드에 적합하지만 작은 썸네일을 표시하는 활동은 적합하지 않습니다.

폭넓은 색상 영역 모드 사용 설정

colorMode 속성을 사용하여 활동이 호환되는 기기에서 넓은 색 공간 모드로 표시되도록 요청합니다. 넓은 색 공간 모드에서 창은 sRGB 공간 밖을 렌더링하여 더욱 선명한 색을 표시할 수 있습니다. 기기가 넓은 색 공간 렌더링을 지원하지 않으면 이 속성은 아무런 효과가 없습니다. 앱에서 지정된 디스플레이가 넓은 색 영역을 지원하는지 확인해야 한다면 isWideColorGamut() 메서드를 호출하세요. 디스플레이에서 넓은 색 공간을 지원하고 기기가 넓은 색 공간 색 렌더링을 지원하는 경우에만 앱에서 isScreenWideColorGamut()를 호출할 수도 있습니다. 이 경우 true가 반환됩니다.

디스플레이는 넓은 색 공간은 지원하지만 색으로 관리되지 않을 수 있습니다. 이 경우 시스템은 앱에 넓은 색 공간 모드를 부여하지 않습니다. 8.0 이전의 모든 Android 버전에서처럼 디스플레이가 색상이 관리되지 않으면 시스템은 앱에서 그린 색상을 디스플레이 영역으로 다시 매핑합니다.

활동에서 넓은 색 영역을 사용 설정하려면 AndroidManifest.xml 파일에서 colorMode 속성을 wideColorGamut로 설정합니다. 넓은 색 모드를 사용 설정하려는 각 활동에 이 작업을 실행해야 합니다.

android:colorMode="wideColorGamut"

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

폭넓은 색상 영역 콘텐츠 렌더링

그림 1. 디스플레이 P3 (주황색) 및 sRGB (흰색) 색상 공간 비교

넓은 색 공간 콘텐츠를 렌더링하려면 앱에서 넓은 색 비트맵을 로드해야 합니다. 이 비트맵은 sRGB보다 넓은 색 공간이 포함된 색상 프로필이 있는 비트맵입니다. 일반적인 폭넓은 색상 프로필에는 Adobe RGB, DCI-P3, Display P3이 있습니다.

앱에서 getColorSpace()를 호출하여 비트맵의 색상 공간을 쿼리할 수 있습니다. 시스템에서 특정 색상 공간을 넓은 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 나타낼 수 있습니다. long 값을 사용하면 정수 값보다 정밀하게 색상을 정의할 수 있습니다. long 값으로 색상을 만들거나 인코딩해야 한다면 Color 클래스의 pack() 메서드 중 하나를 사용합니다.

getColorMode() 메서드가 COLOR_MODE_WIDE_COLOR_GAMUT를 반환하는지 확인하여 앱에서 넓은 색 공간 모드를 올바르게 요청했는지 확인할 수 있습니다. 그러나 이 메서드는 넓은 색 공간 모드가 실제로 부여되었는지는 나타내지 않습니다.

네이티브 코드에서 폭넓은 색상 영역 지원 사용

이 섹션에서는 앱에서 네이티브 코드를 사용하는 경우 OpenGLVulkan API로 폭넓은 색 공간 모드를 사용 설정하는 방법을 설명합니다.

OpenGL

OpenGL에서 넓은 색 공간 모드를 사용하려면 앱에 다음 확장 프로그램 중 하나가 포함된 EGL 1.4 라이브러리가 포함되어야 합니다.

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

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

그런 다음, 다음 코드 스니펫과 같이 렌더링 타겟을 만들 때 P3 색상 공간 확장을 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 색 영역을 위한 Vulkan 지원은 VK_EXT_swapchain_colorspace 확장 프로그램을 통해 제공됩니다.

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

swapchain을 만들기 전에 원하는 색상 공간을 선택한 다음 사용 가능한 실제 기기 표면을 순환하고 해당 색공간에 유효한 색상 형식을 선택해야 합니다.

Android 기기에서 Vulkan은 다음 색상 공간과 VkSurfaceFormatKHR 색상 형식으로 넓은 색 영역을 지원합니다.

  • Vulkan 넓은 색 공간 색 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 기기가 Display P3 색공간을 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_EXT를 사용하여 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;
}