在 Android 上确定准确的屏幕翻转时间

Question

我正在尝试确定（在 1 毫秒内）Android 上发生特定屏幕翻转的时间。每次帧翻转时，Choreographer 都会触发，但无法确定实际显示的是哪一帧。根据https://source.android.com/devices/graphics/architecture.html的说法，这个过程有好几层：userland buffer，翻转到三缓冲队列，再翻转到surface flinger，再翻转到硬件。这些层中的每一层都可能会丢帧，但此时我只确定了如何监控用户空间缓冲区。有没有办法监控其他缓冲区/翻转（实时，在无根、非自定义手机上）？

我在 HTC M8 上观察到意外的帧延迟（大约每 5 分钟 1 次），但 Nexus 7 似乎没有这个问题。我使用带有光电传感器的 Cedrus StimTracker (http://cedrus.com/stimtracker/) 和 Lab Streaming Layer (https://github.com/sccn/labstreaminglayer) 来测量延迟。我曾尝试使用 eglPresentationTimeANDROID 来控制屏幕翻转的时间，但这并没有解决问题。

请注意，我使用的是 ndk，但我通常可以在需要时使用 JNI 来访问非 ndk 功能。

我关心的原因是为了将 Android 用于心理和神经学实验，其中 1 毫秒的精度是非常理想的。

Answer 1

就可访问的 API 而言，听起来您已经找到了相关的点点滴滴。如果您还没有，请仔细阅读this stackoverflow item。

使用 Choreographer 和推断，您可以猜测下一次显示刷新的时间。在 Android 5.0+ 设备上使用eglPresentationTimeANDROID()，您可以告诉 SurfaceFlinger 何时要将特定帧发送到显示器。假设 SurfaceFlinger 正确考虑了所有延迟（例如“智能”面板添加的额外帧），这应该可以为您提供可靠的计时。

（请记住，时间是基于显示器锁定下一帧的时间，而不是下一帧在显示器上完全可见的时间......那里的延迟取决于面板。）

Grafika's"scheduled swap"Activity 使用了这个功能，不过听起来你已经很熟悉了。

在进行交换时，显示器发出信号的唯一方法是发送到dup() 前一帧的显示退出栅栏 fd，然后等待它。 SurfaceFlinger 中的一些代码会执行此操作，尤其是 DispSync 会监视退休围栏以查看软件“VSYNC”是否正在漂移。没有用于栅栏的公共 API，而且用户空间的响应时间肯定会超过 1 毫秒……通常提前安排比做出反应更好。您对无根非自定义设备的要求使这成为问题。

如果您看到的大部分行为是正确的，但偶尔会出现失误，那么最好的办法是使用 systrace 来追查原因。