Android 13 取色引擎详解

1、 应用如何获取壁纸颜色？

1.1、调用getWallpaperColors获取壁纸颜色

其实WallpaperManager从很早之前就提供了getWallpaperColors接口
/frameworks/base/core/java/android/app/WallpaperManager.java

...
    @UnsupportedAppUsage
    public @Nullable WallpaperColors getWallpaperColors(int which, int userId) {
        StrictMode.assertUiContext(mContext, "getWallpaperColors");
        return sGlobals.getWallpaperColors(which, userId, mContext.getDisplayId());
    }
...
    
        WallpaperColors getWallpaperColors(int which, int userId, int displayId) {
            if (which != FLAG_LOCK && which != FLAG_SYSTEM) {
                throw new IllegalArgumentException(
                        "Must request colors for exactly one kind of wallpaper");
            }

            try {
                return mService.getWallpaperColors(which, userId, displayId);
            } catch (RemoteException e) {
                // Can't get colors, connection lost.
            }
            return null;
        }
...

1.2、注册OnColorsChangedListener接口监听壁纸颜色

1.2.1、获取整个壁纸颜色

/frameworks/base/core/java/android/app/WallpaperManager.java

...
    public void addOnColorsChangedListener(@NonNull OnColorsChangedListener listener,
            @NonNull Handler handler) {
        addOnColorsChangedListener(listener, handler, mContext.getUserId());
    }
...

使用范例：

WallpaperManager wallpaperManager=(WallpaperManager) getSystemService(Context.WALLPAPER_SERVICE);
        wallpaperManager.addOnColorsChangedListener(new WallpaperManager.OnColorsChangedListener() {
            @Override
            public void onColorsChanged(WallpaperColors colors, int which) {
                
            }
        });

1.2.2、获取壁纸区域颜色(需要源码引用)
/frameworks/base/core/java/android/app/WallpaperManager.java

...
    /**
     * @hide
     */
    public void addOnColorsChangedListener(@NonNull LocalWallpaperColorConsumer callback,
            List<RectF> regions) throws IllegalArgumentException {
        for (RectF region : regions) {
            if (!LOCAL_COLOR_BOUNDS.contains(region)) {
                throw new IllegalArgumentException("Regions must be within bounds "
                        + LOCAL_COLOR_BOUNDS);
            }
        }
        sGlobals.addOnColorsChangedListener(callback, regions, FLAG_SYSTEM,
                                                 mContext.getUserId(), mContext.getDisplayId());
    }
...

==Tip: LocalWallpaperColorConsumer是hide接口，非源码编译的Apk无法引用==

使用范例：

addOnColorsChangedListener(new LocalWallpaperColorConsumer() {
    @java.lang.Override
    public void onColorsChanged(RectF area, WallpaperColors colors) {
                
    }
},handler);

1.3、使用WallpaperColors

取出的数据都封装在WallpaperColors中，可通过以下接口获取到原始数据
/frameworks/base/core/java/android/app/WallpaperColors.java

    //获取墙纸最具视觉代表性的颜色。“视觉上具有代表性”是指在图像中很容易被注意到，可能发生在高频率。不为空
    public @NonNull Color getPrimaryColor() {
        return mMainColors.get(0);
    }

    //获取壁纸的第二个最杰出的颜色。可以为空
    public @Nullable Color getSecondaryColor() {
        return mMainColors.size() < 2 ? null : mMainColors.get(1);
    }

    //获得壁纸的第三个最杰出的颜色。可以为空
    public @Nullable Color getTertiaryColor() {
        return mMainColors.size() < 3 ? null : mMainColors.get(2);
    }
    
    //最杰出的颜色列表,按重要性排序
    public @NonNull List<Color> getMainColors() {
        return Collections.unmodifiableList(mMainColors);
    }
    
    //得到所有提取出来的颜色，key是颜色的rgb int值 ，value是出现次数 
     public @NonNull Map<Integer, Integer> getAllColors() {
        return Collections.unmodifiableMap(mAllColors);
    }

框架中只是负责提取出原始颜色，但有些时候直接使用原始颜色，并不能达到最好的效果。

例如：PixelLauncher的插件实现颜色动态变化，除了从Wallpaper中拿到颜色，还进行了二次加工，使其更符合Material Desgin的风格，这也是符合“Monet”主题系统 中的一部分，目前是没有开源的。所以一方或三方若想使用该特性，可以按需进行选择和二次加工。

2、根据壁纸取色，能取出多少种颜色，颜色的格式和使用场景是什么？

在Android 13上，内存低的机器 ，最多取出五种色值，内存高的机器，最多取出128种颜色。
/frameworks/base/core/java/android/app/WallpaperColors.java

...
    public static WallpaperColors fromBitmap(@NonNull Bitmap bitmap,
            @FloatRange (from = 0f, to = 1f) float dimAmount) {
...
        if (ActivityManager.isLowRamDeviceStatic()) {
            palette = Palette
                    .from(bitmap, new VariationalKMeansQuantizer())
                    .maximumColorCount(5)
                    .resizeBitmapArea(MAX_WALLPAPER_EXTRACTION_AREA)
                    .generate();
        } else {
            palette = Palette
                    .from(bitmap, new CelebiQuantizer())
                    .maximumColorCount(128)
                    .resizeBitmapArea(MAX_WALLPAPER_EXTRACTION_AREA)
                    .generate();
        }
...

• 取出的是一个WallpaperColors对象，其中包含三种主颜色，以及一个保存了所有提取出颜色的Color数组(Hide)。
• 目前的应用场景主要是PixelLauncher、SystemUI、GBoard

3、能从动态壁纸中取色吗？

很可惜，Google并没有为动态壁纸提供默认的取色逻辑。

壁纸的取色，最终会调用到WallpaperService的onComputeColors中，但该方法是空实现，框架只是提供了最基本的获取接口而已。

所以在Android 13之前，无论是静态壁纸或是动态 壁纸，若想要其他模块能获取到壁纸颜色的话，需要壁纸提供方，在实现WallpaperService的Engine时，也一并实现onCompleteColors方法，然后在颜色变化时调用notifyColorsChanged。
/frameworks/base/core/java/android/service/wallpaper/WallpaperService.java

...
public void notifyColorsChanged() {
    ...

    try {
        //关键调用
        final WallpaperColors newColors = onComputeColors();
            if (mConnection != null) {
                //通知给监听壁纸颜色变化的模块
                mConnection.onWallpaperColorsChanged(newColors, mDisplay.getDisplayId());
            } else {
                 Log.w(TAG, "Can't notify system because wallpaper connection "
                        + "was not established.");
            }
            ...
        } catch (RemoteException e) {
            Log.w(TAG, "Can't notify system because wallpaper connection was lost.", e);
        }
}

//重写该方法
public @Nullable WallpaperColors onComputeColors() {
    return null;
}
...

如图：

特性	< Android 13	Android 13
静态壁纸	没有默认实现	提供了默认实现，可以根据区域取色
动态壁纸	空实现	空实现

4、壁纸取色失败会使用默认颜色吗？

壁纸其实是通过Palette接口进行颜色提取的，基本上都能取到至少一种颜色。当真的取出失败或取出的颜色如果不符合期望，需要采用另外一套默认颜色，这是由各个各个业务去处理的，比如Launcher中的LauncherAppWidgetHostView，重写了setColorResources方法
/packages/apps/Launcher3/src/com/android/launcher3/widget/LauncherAppWidgetHostView.java

...
@Override
public void setColorResources(@Nullable SparseIntArray colors) {
    if (colors == null) {
        //关键点1，提取不到颜色，会重置插件的颜色
        resetColorResources();
    } else {
        //关键点2，设置插件的颜色
        super.setColorResources(colors);
    }
}
...

5、Widget 取色的整体流程是怎样？

具体流程见下图：

PixelLauncher是通过LocalWallpaperColorsExtractor的实现类进行颜色提取，该类继承于LocalColorExtractor，该类存在于Launcher3中，是空实现。可以看出，Google专门将Monet算法部分折分隐藏，只公开框架部分。

而LocalWallpaperColorsExtractor是通过调用WallpaperManager.addOnColorsChangedListener接口，获取onColorsChanged(RectF rectF, WallpaperColors wallpaperColors)中的返回信息，然后再对WallpaperColors中的颜色信息进行二次加工处理。

6、Widget 能使用的颜色数量和范围

Widget能使用的色值数量没有限制，从android.R.color.system_neutrall_0（#FFFFFF） 到android.R.color.system_accent3_1000（#000000）都是合法范围。

7、为什么现有第三方Launcher即使在Android13上，Widget的取色也会无效，而 Pixel Launcher可以。

第三方 Launcher 代码中虽然已经有调用AppWidgetHostView.setColorResources，但是因为其提取颜色的LocalColorExtractor是空实现，所以没有实际效果。而Pixel Launcher 自己写了一个LocalWallpaperColorsExtractor去继承LocalColorExtractor。详见以下代码：

/packages/apps/Launcher3/src/com/android/launcher3/widget/LocalColorExtractor.java

...
public static LocalColorExtractor newInstance(Context context) {
    return Overrides.getObject(WallpaperColors.class, context.getApplicationContext(),
            R.string.local_colors_extraction_class);
}
...

local_colors_extraction_class 该值定义在PixelLauncher中

<string name="local_colors_extraction_class">com.google.android.apps.nexuslauncher.widget.LocalWallpaperColorsExtractor</string>

8、是否可以固定设置一套或者几套颜色，去overlay 壁纸的取色？

可以，Android 13已经在secure表中预定义了theme_customization_overlay_packages字段，在其中配置了是否要根据主屏幕变色还是预置颜色，然后进行资源Overlay的。
Android 原生设置入口

theme_customization_overlay_packages字段含义

字段	含义	取值范围
android.theme.customization.color_index	选择颜色索引	0~n
android.theme.customization.system_palette	中立色	color
android.theme.customization.accent_color	强调色	color
android.theme.customization.color_source	采用跟随壁纸颜色还是基本颜色	present \ home_wallpaper \ lock_wallpaper
android.theme.customization.color_both"	区分当前壁纸设置类型	1 锁屏和主屏幕， 0 只设置其中一项

我们可以直接使用或借鉴这套逻辑，预置几套色值，并设置为使用基本颜色。