Android图像显示，CPU的Skia与GPU的Vulkan高性能渲染系统

在Android屏显系统中，图形绘制依赖于两套核心系统：‌CPU对应的Skia库‌和‌GPU对应的Vulkan API‌。它们分别针对不同渲染绘制需求设计，协同工作以提供高效、流畅的视觉输出。

1. ‌Skia库：CPU渲染的核心‌

Skia是一个开源的2D图形渲染库，由Google开发并广泛应用于Android系统。它主要负责处理应用层的2D图形绘制任务，如用户界面（UI）元素、文本、矢量图形、图像合成等。在CPU渲染模式下，Skia完全依赖CPU执行计算，不直接利用GPU。

工作流程与特点‌

软件渲染流程‌：Skia通过CPU执行光栅化、路径填充和混合操作等。例如，当应用关闭硬件加速，调用Canvas 的draw API绘制时，Skia在CPU上计算像素数据，生成Bitmap，最终输出到屏幕。

GPU硬件加速支持‌：尽管Skia以CPU渲染为主，Skia可通过后端接口（如OpenGL或Vulkan）启用硬件加速。此时，Skia将部分计算（如复杂路径渲染）转到GPU，但核心逻辑仍由CPU驱动。

优势‌：简单易用、跨平台兼容性强（支持Android等），且对低端设备友好，无需GPU即可运行。但纯CPU渲染在高分辨率或动态场景中可能性能不足，导致流畅性下降。

2. ‌Vulkan API：GPU渲染的核心‌

Vulkan是一个低功耗、跨平台的图形和计算API。它直接管理GPU硬件，专为高性能渲染设计，适用于3D图形、游戏、AR/VR等场景。在Android中，Vulkan替代了传统的OpenGL ES，提供更底层的硬件控制。

工作流程与特点‌

GPU直接控制‌：Vulkan通过命令缓冲区（Buffers）和多线程机制，允许开发者精细管理GPU资源（如内存、管线）。渲染指令由应用提交，Vulkan驱动最小化CPU开销，直接在GPU上执行并行计算。

高性能优化‌：支持显式同步、异步计算和管线状态预编译，显著减少延迟和功耗。例如，在复杂3D场景中，Vulkan可实现更高的帧率（如120 FPS）和更稳定的性能，同时降低电池消耗。

优势‌：极致性能（尤其在高负载场景）、多线程友好性（可同时利用多核CPU提交命令）、跨厂商兼容性。但开发门槛较高，需手动管理资源，不适合简单UI绘制。

协同工作机制‌

在Android图形栈中，两系统并非互斥：

Skia可作为Vulkan的上层封装：应用通过Skia绘制2D内容时，若启用硬件加速，Skia将调用Vulkan后端执行GPU渲染，提升效率（Android 8.0后默认支持）。

分工协作：简单UI由Skia处理；高要求场景（如游戏引擎）直接使用Vulkan。系统级合成器（如SurfaceFlinger）协调两者输出，确保帧同步。

总结

Skia和Vulkan构成了Android屏显系统的双层架构：‌Skia提供灵活、易用的CPU侧2D渲染‌，适用于通用应用开发；‌Vulkan则提供高效的GPU驱动‌，满足高性能图形需求。两者通过开启硬件加速路径协同，平衡性能与功耗。

开发者可根据场景选择------优先Skia简化UI实现，或直接使用Vulkan追求极致性能。