Android Camera2 + OpenGL 竖屏或横屏预览会有“轻微拉伸”

前言

在进行 Android 相机底层开发（Camera2 + OpenGL ES）时，开发者经常会遇到各种拉伸问题。有一种最隐蔽的"轻微拉伸"：画面方向正确，预览也没变黑，但人脸看起来明显比平时"瘦长"了一点点。

本文将结合一次真实的生产环境日志排查，解析其背后的硬件限制与逻辑陷阱。

现象描述

在开发一个 App 时，由于需要支持 竖屏模式（9:16） 下的高清视频采集，我们在设置中指定了 1080 x 1920 的视频分辨率。但在实测中，原本标准的 16:9 画幅却被纵向拉长了。

现场日志回放

我们可以看到设置分辨率和系统检测的过程：

复制代码

// 设置生效
2026-04-15 15:28:27.332  3580-3580  CameraController  D  Video resolution from settings: 1080x1920

// 关键硬件支持信息（从 characteristics 读出）
支持的录像尺寸 (PRIVATE): 4000x3000、3840x2160、3264x2448... 1920x1080、1280x720

// 关键点：渲染器初始化与方向同步
2026-04-15 15:28:27.333  3580-3580  CameraGLRenderer  D  GL renderer already initialized at 1080x1920, skipping
2026-04-15 15:28:27.333  3580-3580  CameraGLRenderer  D  Display rotation set: 0
2026-04-15 15:28:27.335  3580-3580  CameraGLRenderer  D  Sensor orientation set: 270
2026-04-15 15:28:27.339  3580-3580  CameraGLRenderer  D  Orientation offset set: 90

深入排查：真相只有一个

为什么设置了 1080x1920 会拉伸？

逻辑分析

在代码中，我们通常会告诉相机的缓冲区（SurfaceTexture）期望接收的分辨率：

复制代码

 // 创建相机纹理（OES外部纹理）  相机输入流
                cameraTextureId = TextureProgram.createExternalTexture()
                cameraTexture = SurfaceTexture(cameraTextureId).apply {
                 setDefaultBufferSize(height, width)

正常手机此时 videoSize 是 1080x1920。

真相揭秘

硬件层面的 Landscape 特性 ：Android 设备的摄像头传感器（Sensor）在硬件物理层面上几乎全都是横向放置的。相机底层驱动能处理的原始流（Output Sizes）绝大多数只支持宽大于高的横向格式（如 1920x1080）。
不匹配的回退机制 ：当我们向相机请求一个 1080(W) x 1920(H) 的输出流时，Camera2 HAL（硬件抽象层）由于在其支持列表中找不到对应的"竖屏"尺寸，它并不会报错，而是会执行回退策略。
4:3 与 16:9 的战争 ：通过日志发现，该设备最大支持 4000x3000（4:3比例）。因为驱动识别不了竖着的 16:9，它极大概率会选择传感器全像素尺寸或者一个默认的 4:3 预览尺寸（如 1440x1080）吐出数据。
OpenGL 强制填满：你的预览窗口（GL Viewport）是真正的 1080x1920 (9:16)。OpenGL 在渲染时，如果不做裁切处理，会将一个 1440x1080 的图像内容"揉碎并挤压"进 1080x1920 的矩阵里。

数学上的畸变：

原始比例（假设 4:3）：1.33
显示比例（期望 16:9 纵向）：0.562 (即横向的 1.77)
畸变倍数 = 1.77 / 1.33 = 1.33倍。 这就是你人脸看起来"瘦长"了 30% 左右的由来。

最终修复

修复这个问题的核心不是去旋转图像，而是欺骗硬件，并在内存里进行逻辑矫正。

核心步骤

始终请求横向缓冲区：告诉相机 SurfaceTexture 接收的分辨率时，不论你显示是竖是横，宽高一定要设为"大边x小边"。

强制缓冲区规格：使用相机硬件列表里真实存在的 Landscape 尺寸

复制代码

 // 创建相机纹理（OES外部纹理）  相机输入流
                cameraTextureId = TextureProgram.createExternalTexture()
                cameraTexture = SurfaceTexture(cameraTextureId).apply {
                    // 正常手机是横向的必须要 横向分辨率,也是输出画面变形拉伸的根本原因
                    if (itsaWidescreen){
                        if ((displayRotationDegrees==0 || displayRotationDegrees==180)){
                            setDefaultBufferSize(height, width)
                        }else{
                            setDefaultBufferSize(width, height)
                        }
                    }else{
                        // 记录仪
                        if (displayRotationDegrees==0 || displayRotationDegrees==180){
                            setDefaultBufferSize(width, height)
                        }else{
                            setDefaultBufferSize(height, width)
                        }
                    }
                    setOnFrameAvailableListener({ onFrameAvailable() }, glHandler)
                }
                cameraSurface = Surface(cameraTexture!!)

                // 创建OSD纹理生成器
                osdGenerator = OsdTextureGenerator(width, height)
                osdGenerator!!.initialize()

                // 创建拍照用的FBO
                setupCaptureFbo(width, height)

经验总结

在处理相机相关的拉伸、旋转问题时，可以总结为以下口诀：

硬件请求，始终横向：setDefaultBufferSize 永远是大数在前，小数在后。
坐标旋转，丢给矩阵：真正想要竖屏预览，利用 OpenGL 的 Matrix.rotateM 旋转 combinedMvpMatrix。
观察日志，尊重元数据：characteristics 报出来的 Supported Sizes 如果全都是长大于宽，那千万不要试图通过设置去强行逆天而行。

通过这个简单的尺寸掉转，原本拉伸的 4:3 相机源会按照正确的物理尺寸填充，轻微拉伸现象立刻消失！