Android12开发之窗口模糊功能的实现

前言

在 Android 12 中，提供了一些用于实现窗口模糊处理效果（例如背景模糊处理和模糊处理后方屏幕）的公共 API。窗口模糊处理或跨窗口模糊处理用于模糊处理给定窗口后方的屏幕。
有两种窗口模糊处理方式，可用于实现不同的视觉效果：

• 背景模糊处理（Background blur）：可用于创建具有模糊背景的窗口，创造出磨砂玻璃效果，模糊区域是窗口。

• 模糊处理后方屏幕（Blur behind）：可用于模糊处理（对话框）窗口后方的整个屏幕，创造出景深效果，模糊区域是整个屏幕。

这两种效果可以单独使用，也可以组合使用，如下图所示：

上面的三张效果图是谷歌官方所提供的效果图：

（a）仅背景模糊处理（Background blur）
（b）仅模糊处理后方屏幕（Blur behind）
（c）背景模糊处理和模糊处理后方屏幕（Background blur）+（Blur behind）

Android12所提供的窗口模糊处理功能可以跨窗口使用，这意味着当窗口背后有其他应用时，该功能同样可以发挥作用，不过跨窗口模糊处理非常耗费资源。此效果与模糊处理渲染效果不同，后者会对同一窗口内部的内容进行模糊处理。窗口模糊处理对于对话框、底部动作条和其他浮动窗口非常有用。

附上官方说明

一、模糊处理窗口背景

想要模糊处理窗口的背景，主要有以下几个操作：

1、调用 Window#setBackgroundBlurRadius(int) 设置背景模糊处理半径。或者，在窗口主题中设置 R.attr.windowBackgroundBlurRadius。

2、将 R.attr.windowIsTranslucent 设为 true，使窗口变为半透明。模糊处理是在窗口 Surface 下面绘制的，因此窗口必须是半透明的，才能显示出模糊处理效果。

3、（可选）调用 Window#setBackgroundDrawableResource(int) 添加具有半透明颜色的矩形窗口背景可绘制对象。或者，在窗口主题中设置 R.attr.windowBackground。

4、对于具有圆角的窗口，可通过将具有圆角的 ShapeDrawable 设为窗口背景可绘制对象来确定模糊处理区域的圆角。

5、启用和停用模糊处理的状态。

二、模糊处理窗口后方屏幕

如需模糊处理窗口后方屏幕，主要有以下几个操作：

1、将 FLAG_BLUR_BEHIND 添加至窗口标志，以启用“模糊处理后方屏幕”。或者，在窗口主题中设置 R.attr.windowBlurBehindEnabled。

2、调用 WindowManager.LayoutParams#setBlurBehindRadius 设置“模糊处理后方屏幕”的半径。或者，在窗口主题中设置 R.attr.windowBlurBehindRadius。

3、（可选）选择一个互补的暗度。Window#setDimAmount(float amount)

4、处理启用和停用模糊处理的状态。

三、效果图

前面简单介绍了安卓12模糊处理窗口背景和模糊处理窗口后方屏幕的API，以下是我们最终所实现的效果图，使用Dialog和Activity分别实现了仅模糊当前背景、仅模糊后方屏幕，同时模糊当前背景和后方屏幕三种常用的高斯模糊效果。

1、使用Dialog实现高斯模糊效果

2、使用Activity实现高斯模糊效果

四、具体代码

最后来看一下完整的项目代码吧。

1、gradle配置文件、AndroidManifest.xml清单文件和style.xml样式文件

plugins {
    id 'com.android.application'
}

android {
    namespace 'com.example.myapplication'
    compileSdk 32

    defaultConfig {
        applicationId "com.example.myapplication"
        minSdk 31
        targetSdk 32
        versionCode 1
        versionName "1.0"

        testInstrumentationRunner "androidx.test.runner.AndroidJUnitRunner"
    }

    buildTypes {
        release {
            minifyEnabled false
            proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android-optimize.txt'), 'proguard-rules.pro'
        }
    }
    compileOptions {
        sourceCompatibility JavaVersion.VERSION_11
        targetCompatibility JavaVersion.VERSION_11
    }
}

dependencies {
    implementation 'androidx.appcompat:appcompat:1.4.1'
    implementation 'com.google.android.material:material:1.5.0'
}
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<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android">

    <application
        android:allowBackup="true"
        android:dataExtractionRules="@xml/data_extraction_rules"
        android:fullBackupContent="@xml/backup_rules"
        android:icon="@mipmap/ic_launcher"
        android:label="@string/app_name"
        android:roundIcon="@mipmap/ic_launcher_round"
        android:supportsRtl="true"
        android:theme="@style/AppTheme">
        <activity
            android:name="com.example.blurapplication.MainActivity"
            android:exported="true">
            <intent-filter>
                <action android:name="android.intent.action.MAIN" />

                <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />
            intent-filter>
        activity>
        <activity
            android:name="com.example.blurapplication.BlurActivity"
            android:exported="false"
            android:theme="@style/BlurActivityTheme" />
    application>

manifest>
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<resources>
    <style name="AppTheme" parent="Theme.MaterialComponents.DayNight.NoActionBar">
    style>

    
    <style name="BlurActivityTheme" parent="Theme.MaterialComponents.Dialog">
        "android:windowIsTranslucent">true
    style>

    
    <style name="BlurDialogTheme" parent="Theme.MaterialComponents.Dialog">
        "android:windowIsTranslucent">true
    style>
resources>
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2、MainActivity.java和activity_main.xml布局文件

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        findViewById(R.id.btn_dialog_blur_background).setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                //仅模糊背景
                BlurDialog dialog = new BlurDialog(MainActivity.this, BlurDialog.BLUR_TYPE_BLUR_BACKGROUND);
                dialog.show();
            }
        });
        findViewById(R.id.btn_dialog_blur_behind).setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                //仅模糊后方屏幕
                BlurDialog dialog = new BlurDialog(MainActivity.this, BlurDialog.BLUR_TYPE_BLUR_BEHIND);
                dialog.show();
            }
        });
        findViewById(R.id.btn_dialog_blur_background_and_behind).setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                //同时模糊背景和后方屏幕
                BlurDialog dialog = new BlurDialog(MainActivity.this, BlurDialog.BLUR_TYPE_BLUR_BACKGROUND_AND_BEHIND);
                dialog.show();
            }
        });
        findViewById(R.id.btn_activity_blur_background).setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                //仅模糊背景
                Intent intent = new Intent(MainActivity.this, BlurActivity.class);
                intent.putExtra(BlurActivity.EXTRA_KEY_BLUR_TYPE, BlurActivity.BLUR_TYPE_BLUR_BACKGROUND);
                startActivity(intent);
            }
        });
        findViewById(R.id.btn_activity_blur_behind).setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                //仅模糊后方屏幕
                Intent intent = new Intent(MainActivity.this, BlurActivity.class);
                intent.putExtra(BlurActivity.EXTRA_KEY_BLUR_TYPE, BlurActivity.BLUR_TYPE_BLUR_BEHIND);
                startActivity(intent);
            }
        });
        findViewById(R.id.btn_activity_blur_background_and_behind).setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                //同时模糊背景和后方屏幕
                Intent intent = new Intent(MainActivity.this, BlurActivity.class);
                intent.putExtra(BlurActivity.EXTRA_KEY_BLUR_TYPE, BlurActivity.BLUR_TYPE_BLUR_BACKGROUND_AND_BEHIND);
                startActivity(intent);
            }
        });
    }
}
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<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:background="@mipmap/img"
    android:orientation="vertical"
    tools:context="com.example.blurapplication.MainActivity">

    <Button
        android:id="@+id/btn_dialog_blur_background"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="模糊Dialog的背景"
        android:textAllCaps="false"
        android:textSize="24sp" />

    <Button
        android:id="@+id/btn_dialog_blur_behind"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="模糊Dialog后方屏幕"
        android:textAllCaps="false"
        android:textSize="24sp" />

    <Button
        android:id="@+id/btn_dialog_blur_background_and_behind"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="同时模糊Dialog的背景和后方屏幕"
        android:textAllCaps="false"
        android:textSize="24sp" />

    <Button
        android:id="@+id/btn_activity_blur_background"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="模糊Activity的背景"
        android:textAllCaps="false"
        android:textSize="24sp" />

    <Button
        android:id="@+id/btn_activity_blur_behind"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="模糊Activity后方屏幕"
        android:textAllCaps="false"
        android:textSize="24sp" />

    <Button
        android:id="@+id/btn_activity_blur_background_and_behind"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="同时模糊Activity的背景和后方屏幕"
        android:textAllCaps="false"
        android:textSize="24sp" />

    <TextView
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="200dp"
        android:background="#FFF"
        android:gravity="center"
        android:text="高斯模糊效果测试"
        android:textSize="46sp" />
LinearLayout>
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3、BackgroundBlurDialog.java和dialog_background_blur.xml布局文件

public class BlurDialog extends AlertDialog {

    private Window mWindow;

    //窗口背景高斯模糊程度，数值越高越模糊且越消耗性能
    private final int mBackgroundBlurRadius = 90;
    //窗口周边背景高斯模糊程度
    private final int mBlurBehindRadius = 20;

    //根据窗口高斯模糊功能是否开启来设置窗口周边暗色的程度
    private final float mDimAmountWithBlur = 0f;
    private final float mDimAmountNoBlur = 0.4f;

    // 根据窗口高斯模糊功能是否开启来为窗口设置不同的不透明度
    private final int mWindowBackgroundAlphaWithBlur = 170;
    private final int mWindowBackgroundAlphaNoBlur = 255;

    //使用一个矩形drawable文件作为窗口背景，这个矩形的轮廓和圆角确定了窗口高斯模糊的区域
    private Drawable mWindowBackgroundDrawable;

    /**
     * 高斯模糊的类型
     * 0代表只模糊背景
     * 1代表之模糊后方屏幕
     * 2代表同时模糊背景和后方屏幕
     */
    private int mBlurType = 0;
    public static final int BLUR_TYPE_BLUR_BACKGROUND = 0;
    public static final int BLUR_TYPE_BLUR_BEHIND = 1;
    public static final int BLUR_TYPE_BLUR_BACKGROUND_AND_BEHIND = 2;

    public BlurDialog(@NonNull Context context, int blurType) {
        super(context, R.style.BlurDialogTheme);
        mBlurType = blurType;
    }

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.dialog_blur);
        initBlur();
    }

    private void initBlur() {
        mWindow = getWindow();
        //替换window默认的背景
        mWindowBackgroundDrawable = getContext().getDrawable(R.drawable.window_background);
        getWindow().setBackgroundDrawable(mWindowBackgroundDrawable);

        //注册一个监听者去监听窗口UI视图是否可见以便调整窗口高斯模糊功能是否开启
        setupWindowBlurListener();

        //允许背景模糊，也可以通过样式属性R.attr#windowBlurBehindEnabled来实现
        getWindow().addFlags(WindowManager.LayoutParams.FLAG_BLUR_BEHIND);

        // 允许背景变暗，也可以通过样式属性R.attr#backgroundDimEnabled来实现
        getWindow().addFlags(WindowManager.LayoutParams.FLAG_DIM_BEHIND);
    }

    /**
     * 设置一个窗口视图状态监听者，监听窗口视图是否可见以便是否更新窗口模糊的状态
     */
    private void setupWindowBlurListener() {
        Consumer<Boolean> windowBlurEnabledListener = this::updateWindowForBlurs;
        getWindow().getDecorView().addOnAttachStateChangeListener(new View.OnAttachStateChangeListener() {
            @Override
            public void onViewAttachedToWindow(View v) {
                mWindow.getWindowManager().addCrossWindowBlurEnabledListener(windowBlurEnabledListener);
            }

            @Override
            public void onViewDetachedFromWindow(View v) {
                mWindow.getWindowManager().removeCrossWindowBlurEnabledListener(windowBlurEnabledListener);
            }
        });
    }

    /**
     * 更新窗口的高斯模糊效果
     *
     * @param blursEnabled
     */
    private void updateWindowForBlurs(boolean blursEnabled) {
        if (mBlurType == BLUR_TYPE_BLUR_BACKGROUND) {
            //仅模糊背景
            mWindowBackgroundDrawable.setAlpha(blursEnabled ? mWindowBackgroundAlphaWithBlur : mWindowBackgroundAlphaNoBlur);//调整背景的透明度
            getWindow().setDimAmount(blursEnabled ? mDimAmountWithBlur : mDimAmountNoBlur);//调整背景周边昏暗的程度
            getWindow().setBackgroundBlurRadius(mBackgroundBlurRadius);//设置背景模糊程度
            return;
        }
        if (mBlurType == BLUR_TYPE_BLUR_BEHIND) {
            //仅模糊后方屏幕
            getWindow().setDimAmount(blursEnabled ? mDimAmountWithBlur : mDimAmountNoBlur);//调整背景周边昏暗的程度
            getWindow().getAttributes().setBlurBehindRadius(mBlurBehindRadius);//设置背景周边模糊程度
            getWindow().setAttributes(getWindow().getAttributes());//让上面的高斯模糊效果生效
            return;
        }
        //同时模糊背景和后方屏幕
        mWindowBackgroundDrawable.setAlpha(blursEnabled ? mWindowBackgroundAlphaWithBlur : mWindowBackgroundAlphaNoBlur);//调整背景的透明度
        getWindow().setBackgroundBlurRadius(mBackgroundBlurRadius);//设置背景模糊程度
        getWindow().setDimAmount(blursEnabled ? mDimAmountWithBlur : mDimAmountNoBlur);//调整背景周边昏暗的程度
        getWindow().getAttributes().setBlurBehindRadius(mBlurBehindRadius);//设置背景周边模糊程度
        getWindow().setAttributes(getWindow().getAttributes());//让上面的高斯模糊效果生效
    }
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<shape xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:shape="rectangle">
    <corners android:radius="20dp" />
    <solid android:color="#AAAAAA" />
shape>
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<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
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    android:gravity="center"
    android:orientation="vertical">

    <TextView
        android:layout_width="200dp"
        android:layout_height="200dp"
        android:gravity="center"
        android:text="你好，我是高斯模糊Dialog"
        android:textAllCaps="false"
        android:textSize="30sp" />

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4、BackgroundBlurActivity.java和activity_background_blur.xml布局文件

public class BlurActivity extends Activity {

    public static final String EXTRA_KEY_BLUR_TYPE = "blur_type";
    public static final int BLUR_TYPE_BLUR_BACKGROUND = 0;
    public static final int BLUR_TYPE_BLUR_BEHIND = 1;
    public static final int BLUR_TYPE_BLUR_BACKGROUND_AND_BEHIND = 2;

    //窗口背景高斯模糊程度，数值越高越模糊且越消耗性能
    private final int mBackgroundBlurRadius = 90;
    //窗口周边背景高斯模糊程度
    private final int mBlurBehindRadius = 20;

    //根据窗口高斯模糊功能是否开启来设置窗口周边暗色的程度
    private final float mDimAmountWithBlur = 0f;
    private final float mDimAmountNoBlur = 0.4f;

    // 根据窗口高斯模糊功能是否开启来为窗口设置不同的不透明度
    private final int mWindowBackgroundAlphaWithBlur = 170;
    private final int mWindowBackgroundAlphaNoBlur = 255;

    //使用一个矩形drawable文件作为窗口背景，这个矩形的轮廓和圆角确定了窗口高斯模糊的区域
    private Drawable mWindowBackgroundDrawable;

    /**
     * 高斯模糊的类型
     * 0代表只模糊背景
     * 1代表之模糊后方屏幕
     * 2代表同时模糊背景和后方屏幕
     */
    private int mBlurType = 0;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        mBlurType = getIntent().getIntExtra(EXTRA_KEY_BLUR_TYPE, BLUR_TYPE_BLUR_BACKGROUND);
        setContentView(R.layout.activity_blur);
        initBlur();
    }

    private void initBlur() {
        //替换window默认的背景
        mWindowBackgroundDrawable = getDrawable(R.drawable.window_background);
        getWindow().setBackgroundDrawable(mWindowBackgroundDrawable);

        //注册一个监听者去监听窗口UI视图是否可见以便调整窗口高斯模糊功能是否开启
        setupWindowBlurListener();

        //允许背景模糊，也可以通过样式属性R.attr#windowBlurBehindEnabled来实现
        getWindow().addFlags(WindowManager.LayoutParams.FLAG_BLUR_BEHIND);

        // 允许背景变暗，也可以通过样式属性R.attr#backgroundDimEnabled来实现
        getWindow().addFlags(WindowManager.LayoutParams.FLAG_DIM_BEHIND);
        findViewById(R.id.ll_content).setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                finish();
            }
        });
    }

    /**
     * 设置一个窗口视图状态监听者，监听窗口视图是否可见以便是否更新窗口模糊的状态
     */
    private void setupWindowBlurListener() {
        Consumer<Boolean> windowBlurEnabledListener = this::updateWindowForBlurs;
        getWindow().getDecorView().addOnAttachStateChangeListener(new View.OnAttachStateChangeListener() {
            @Override
            public void onViewAttachedToWindow(View v) {
                getWindowManager().addCrossWindowBlurEnabledListener(windowBlurEnabledListener);
            }

            @Override
            public void onViewDetachedFromWindow(View v) {
                getWindowManager().removeCrossWindowBlurEnabledListener(windowBlurEnabledListener);
            }
        });
    }

    /**
     * 更新窗口的高斯模糊效果
     *
     * @param blursEnabled
     */
    private void updateWindowForBlurs(boolean blursEnabled) {
        if (mBlurType == BLUR_TYPE_BLUR_BACKGROUND) {
            //仅模糊背景
            mWindowBackgroundDrawable.setAlpha(blursEnabled ? mWindowBackgroundAlphaWithBlur : mWindowBackgroundAlphaNoBlur);//调整背景的透明度
            getWindow().setDimAmount(blursEnabled ? mDimAmountWithBlur : mDimAmountNoBlur);//调整背景周边昏暗的程度
            getWindow().setBackgroundBlurRadius(mBackgroundBlurRadius);//设置背景模糊程度
            return;
        }
        if (mBlurType == BLUR_TYPE_BLUR_BEHIND) {
            //仅模糊后方屏幕
            getWindow().setDimAmount(blursEnabled ? mDimAmountWithBlur : mDimAmountNoBlur);//调整背景周边昏暗的程度
            getWindow().getAttributes().setBlurBehindRadius(mBlurBehindRadius);//设置背景周边模糊程度
            getWindow().setAttributes(getWindow().getAttributes());//让上面的高斯模糊效果生效
            return;
        }
        //同时模糊背景和后方屏幕
        mWindowBackgroundDrawable.setAlpha(blursEnabled ? mWindowBackgroundAlphaWithBlur : mWindowBackgroundAlphaNoBlur);//调整背景的透明度
        getWindow().setBackgroundBlurRadius(mBackgroundBlurRadius);//设置背景模糊程度
        getWindow().setDimAmount(blursEnabled ? mDimAmountWithBlur : mDimAmountNoBlur);//调整背景周边昏暗的程度
        getWindow().getAttributes().setBlurBehindRadius(mBlurBehindRadius);//设置背景周边模糊程度
        getWindow().setAttributes(getWindow().getAttributes());//让上面的高斯模糊效果生效
    }
}

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<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:gravity="center"
    android:id="@+id/ll_content"
    android:orientation="vertical">

    <TextView
        android:layout_width="300dp"
        android:layout_height="400dp"
        android:gravity="center"
        android:text="你好，我是高斯模糊Activity"
        android:textAllCaps="false"
        android:textSize="30sp" />

LinearLayout>
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五、确认设备是否支持高斯模糊

如果设备没有开启高斯模糊功能，则上述代码是无法实现高斯模糊效果的；要检查Android12+的设备是否支持窗口模糊以及当前是否启用了窗口模糊，有以下两种方法：

1、使用adb命令行：

adb shell wm disable-blur 
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1）设备支持，并且打开了高斯模糊功能开关

Blur supported on device: true
Blur enabled: true
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2）设备不支持

Blur supported on device: false
Blur enabled: false
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2、进入设置

1）设置 -> 系统 -> 开发者选项 -> 硬件加速渲染 -> 允许窗口级模糊

2）如果在“设置”下找不到该选项，则您的设备不支持窗口模糊。

六、为设备开启高斯模糊功能

1、通过修改系统编译文件开启高斯模糊功能

由于高斯模糊功能会消耗大量 GPU 资源，Android12系统源码在编译的时候默认将高斯模糊功能进行了关闭。

device/qcom/msmnile_gvmq/msmnile_gvmq.mk

# enable surface flinger window blurs
PRODUCT_PROPERTY_OVERRIDES += \
       ro.surface_flinger.supports_background_blur=1
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2、对系统进行root之后，直接修改系统源码文件

vendor/build.prop

ro.surface_flinger.supports_background_blur=1
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