【NDK / JNI】Sceneform-EQR 集成 Filament JNI 源码：关键点与逐步操作记录

摘要：在 Sceneform-EQR 项目中，原有对 Filament 的使用方式仅依赖官方预编译产物，Native 层不可控且 SO 体积较大。为提升工程可维护性并优化产物体积，本文记录了在不修改 Filament Java API 的前提下，引入 Filament JNI 源码、合并 filament-android / filament-utils-android / gltfio-android 三个模块，并统一 JNI_OnLoad 的完整实践过程。

Sceneform-EQR 集成 Filament JNI 源码的工程优化实践

结论：从 Java-only 依赖到 Native 一体化编译，压缩 SO 体积 35%+ so库从4.3M压缩至2.8M
仓库地址：github.com/eqgis/Scene...

一、项目优化背景

1. Sceneform-EQR 与 Filament 的现状

Sceneform-EQR 本质上是一个基于 Filament 的 Android 3D / AR 渲染框架。在现有工程结构中：

Java 层：直接依赖 Filament 官方提供的 Java API
Native 层 ：使用官方预编译好的 *.so / *.a 产物
Filament 模块拆分：
- filament-android
- filament-utils-android
- gltfio-android

这种方式虽然接入成本低，但在实际工程中逐渐暴露出几个问题。

2. 原有方案的痛点

（1）SO 体积偏大

Filament 官方 Android 产物以模块级 so形式存在：

多个 so 文件
每个 so 内部存在一定符号冗余
无法针对 Sceneform-EQR 的真实使用场景裁剪

最终 APK / AAR 体积不友好

（2）Native 层不可控

无法修改 JNI 注册逻辑
无法裁剪不需要的 Native 功能
排查 Native Crash 时，只能"对着黑盒猜"

（3）后续深度定制受限

随着 Sceneform-EQR 后续规划：

自定义渲染管线
深度接入 glTF / IBL / 视频纹理
可能修改 Filament JNI 行为

故：必须依赖 Native 源码

3. 优化目标

综合考虑，最终确定本次优化目标：

引入 Filament JNI 源码
将 filament / utils / gltfio 三个模块合并为一个 so
统一 JNI_OnLoad，消除多 so 冲突
在不修改 Java API 的前提下，完成底层重构
降低 SO 体积，提升工程可维护性

二、准备阶段

1. 准备 Filament 源码

从官方仓库获取 Filament 源码：

2. 获取 Android Native 编译产物

有两种方式：

方式一：自行编译 Filament

参考filament源码工程的build.md，按步骤操作即可获取

方式二：直接使用官方 Release

当前推荐方式二，直接下载官方 Release 中的 android-native 产物：

github.com/google/fila...

解压后结构如下：

include/ → Filament 头文件
lib/arm64-v8a/*.a → 静态库

三、代码合并过程

1. Java 层代码合并

（1）覆盖 Filament Java API

当前 Sceneform-EQR 未修改 Filament Java 源码，因此可以直接覆盖：

复制代码

com.google.android.filament.android.*

⚠️ 后续 Sceneform-EQR 将会对 Java API 有定制，需通过 Git 进行差异合并。

（2）合并三个 Android 模块的 Java 源码

将以下模块中的 src/main/java 内容合并至 Sceneform-EQR：

filament-android
filament-utils-android
gltfio-android

2. JNI 源码合并

（1）拷贝 filament-android JNI 源码

css 复制代码

filament-1.67.1/android/filament-android/src/main/cpp

拷贝至：

bash 复制代码

Sceneform-eqr/cpp/filament-android

（2）同样处理 gltfio / filament-utils

3. 拷贝 common 代码

Filament JNI 依赖 common 层工具类：

拷贝至工程中

4. 拷贝 libs 与 third_party

从 Filament 源码中拷贝 必要的依赖库：

实践建议：只拷贝编译所需库，避免 third_party 全量引入

四、解决 JNI_OnLoad 冲突（核心问题）

1. 问题本质

官方 Filament：

！！！每个模块都有自己的 JNI_OnLoad！！！

而现在：

需要 合并为一个 so
只能存在一个 JNI_OnLoad

2. 解决思路

各模块：
- 移除 JNI_OnLoad
- 提供 registerXXX() 方法
核心 so：
- 统一 JNI_OnLoad
- 手动调用各模块注册函数

3. 修改 Filament.cpp

cpp 复制代码

extern "C"
JNIEXPORT jint registerFilament(JavaVM* vm, void* reserved) {
    JNIEnv* env;
    if (vm->GetEnv(reinterpret_cast<void**>(&env), JNI_VERSION_1_6) != JNI_OK) {
        return -1;
    }
    ::filament::VirtualMachineEnv::JNI_OnLoad(vm);
    return JNI_VERSION_1_6;
}

4. 修改 Utils.cpp（filament-utils）

cpp 复制代码

extern "C"
JNIEXPORT jint registerUtils(JavaVM* vm, void*) {
    ...
    env->RegisterNatives(...)
    return JNI_VERSION_1_6;
}

5. 重写统一 JNI_OnLoad

cpp 复制代码

extern "C"
JNIEXPORT jint JNICALL JNI_OnLoad(JavaVM* vm, void*) {
    registerFilament(vm, nullptr);
    registerUtils(vm, nullptr);
    return JNI_VERSION_1_6;
}

五、Native 编译配置

1. 引入 Filament 静态库

将 android-native 产物引入工程：

2. CMakeLists 配置

filament-android 跳转至git查看： github.com/eqgis/Scene...
gltfio-android 跳转至git查看： github.com/eqgis/Scene...
filament-utils-android 跳转至git查看： github.com/eqgis/Scene...

！！！关键点：！！！

使用 STATIC IMPORTED
显式指定 .a 路径
严格控制 target_link_libraries 顺序

3. 主模块 whole-archive

cmake 复制代码

target_link_libraries(eqr-core
    -Wl,--whole-archive
    filament-jni
    filament-utils-jni
    gltfio-jni
    -Wl,--no-whole-archive
)

否则部分 JNI 符号会被裁剪

4. 头文件缺失问题

Filament 1.67.1 中：

backend/private 未包含在 android-native

解决方案：

从 Filament 源码工程补拷头文件

补充说明：当前需采用ndk 27以上版本

六、编译结果与优化收益

1. 最终 AAR 产物

2. SO 体积对比

方案	SO 大小
原多 so 方案	4.3 MB
合并 JNI 源码后	2.8 MB

合并编译前
合并编译后

体积减少约 35%

七、小结

本次优化带来的收益

SO 体积显著下降
Native 层完全可控
JNI 注册逻辑清晰统一
为 Sceneform-EQR 后续深度定制打下基础

缺点：Sceneform-EQR升级filament的工作量增大，故以此文备忘~