[Android, Camera] 1. 카메라 프리뷰를 이용한 화면 캡처 및 배경 이미지 적용

안녕하세요. 블랙진입니다.

Capture the camera preview with image in android

이번에는 Camera api 를 사용하여 화면을 캡처하고 캡처한 화면에 배경 이미지를  적용하는 방법에 대해 포스팅 해보겠습니다.

안드로이드 카메라 API 문서

먼저 위 문서를 보면 아래와 같이 Note 가 있습니다.

 Camera2 Api 사용을 권장하는 문구입니다. 안드로이드 카메라에 관한 다양한 기능을 사용할 수 있다고 소개되어 있는데 저는 아래와 같은 이유로 Camera api 를 사용했습니다.

1. Camera2 Api  는 안드로이드 5.0 (롤리팝) 이상부터 사용 가능합니다. 저는 안드로이드 4.4 (킷캣) 사용자도 사용 할 수 있게 만들었습니다.

2. Camera2 Api 는 카메라의 많은 기능을 사용 할 수 있지만 그만큼 초기 코드 설정이 복잡합니다. 공부양이 방대하여 일단 Camera Api 를 사용했습니다.

그럼 코드 리뷰 포스팅을 시작해 보겠습니다.~!

0. 상단 바 제거

_style.xml

<resources>

    <!-- Base application theme. -->
    <style name="AppTheme" parent="Theme.AppCompat.Light.DarkActionBar">
        <!-- Customize your theme here. -->
        <item name="colorPrimary">@color/colorPrimary</item>
        <item name="colorPrimaryDark">@color/colorPrimaryDark</item>
        <item name="colorAccent">@color/colorAccent</item>
        <!-- 타이틀 바를 안보이도록 합니다. -->
        <item name="windowActionBar">false</item>
        <item name="windowNoTitle">true</item>
    </style>

</resources>

카메라를 띄울 화면 상단에 바를 제거하는 코드입니다.

1. 권한 설정

안드로이드 6.0 (마시멜로우) 이상 버전부터는 권한 설정이 필수 입니다. 저희는 카메라 사용과 캡처된 이미지 저장을 위한 2가지 권한이 필요합니다.

_AndroidManifest.xml

<uses-permission android:name="android.permission.CAMERA" />
<uses-permission android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE" />

_MainActivity.kt

class MainActivity : AppCompatActivity() {

    private val TAG = "MyTag"

    private val PERMISSIONS_REQUEST_CODE = 100

    private val REQUIRED_PERMISSIONS =
            arrayOf(Manifest.permission.CAMERA, Manifest.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE)

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)

        // 상태바를 안보이도록 합니다.
        window.setFlags(WindowManager.LayoutParams.FLAG_FULLSCREEN,
                WindowManager.LayoutParams.FLAG_FULLSCREEN)

        // 화면 켜진 상태를 유지합니다.
        window.setFlags(WindowManager.LayoutParams.FLAG_KEEP_SCREEN_ON,
                WindowManager.LayoutParams.FLAG_KEEP_SCREEN_ON)

        setContentView(R.layout.activity_main)

        if (Build.VERSION.SDK_INT >= Build.VERSION_CODES.M) {
            // OS가 Marshmallow 이상일 경우 권한체크를 해야 합니다.

            val permissionCheckCamera
                    = ContextCompat.checkSelfPermission(this, Manifest.permission.CAMERA)
            val permissionCheckStorage
                    = ContextCompat.checkSelfPermission(this, Manifest.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE)

            if (permissionCheckCamera == PackageManager.PERMISSION_GRANTED 
                   && permissionCheckStorage == PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {

                // 권한 있음
                Log.d(TAG, "권한 이미 있음")
                startCamera()


            } else {

                // 권한 없음
                Log.d(TAG, "권한 없음")
                ActivityCompat.requestPermissions(this,
                        REQUIRED_PERMISSIONS,
                        PERMISSIONS_REQUEST_CODE)


            }


        } else {
            // OS가 Marshmallow 이전일 경우 권한체크를 하지 않는다.
            Log.d("MyTag", "마시멜로 버전 이하로 권한 이미 있음")
            startCamera()

        }
    }

    override fun onRequestPermissionsResult(requestCode: Int, permissions: Array<String>, grantResults: IntArray) {
        super.onRequestPermissionsResult(requestCode, permissions, grantResults)
        // grantResults[0] 거부 -> -1
        // grantResults[0] 허용 -> 0 (PackageManager.PERMISSION_GRANTED)

        Log.d(TAG, "requestCode : $requestCode, grantResults size : ${grantResults.size}")

        if(requestCode == PERMISSIONS_REQUEST_CODE) {

            var check_result = true

            for(result in grantResults) {
                if(result != PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {
                    check_result = false
                    break
                }
            }

            if(check_result) {

                startCamera()

            } else {

                Log.e(TAG, "권한 거부")
            }

        }

    }

 }

위와 같은 방법으로 카메라와 저장파일 접근 권한을 획득하시면 됩니다.

접근권한에 관한 설명은 이곳  을 참고해 주세요.

2. 카메라 프리뷰 연결 하기

MainActivity 에 카메라 프리뷰를 연결해 보겠습니다.~!

_activity_main.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent" >

    <FrameLayout
        android:id="@+id/cameraPreview"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent"
        />

</RelativeLayout>

FrameLayout 에 카메라 프리뷰를 연결합니다.

_MainActivity.kt

private var CAMERA_FACING = Camera.CameraInfo.CAMERA_FACING_FRONT

private var myCameraPreview: MyCameraPreview? = null

MainActivity 에 2개의 변수를 추가해 줍니다.

CAMERA_FACING 은 프리뷰에 보여질 카메라의 전면, 후면을 결정하는 변수입니다.

만약 후면을 사용하고 싶으신 분은 CAMERA_FACING = Camera.CameraInfo.CAMERA_FACING_BACK 변수로 변경해 주시면 됩니다.

private fun startCamera() {

    Log.e(TAG, "startCamera")

    // Create our Preview view and set it as the content of our activity.
    myCameraPreview = MyCameraPreview(this, CAMERA_FACING)

    cameraPreview.addView(myCameraPreview)

}

카메라 프리뷰를 설정하기 위한 startCamera() 함수를 추가해 줍니다.

xml 에서 설정한 FrameLayout 에 카메라 프리뷰를 addView 해줍니다.

_MyCameraPreview.java

이 부분은 자바 코드로 작성했습니다.

카메라 프리뷰의 가장 핵심이 되는 부분입니다. 안드로이드 기기 별로 카메라의 방향이 다른데 이에 맞춰 프리뷰를 설정할 수 있도록 했습니다.

public class MyCameraPreview extends SurfaceView implements SurfaceHolder.Callback {

    private final String TAG = "MyTag";

    private SurfaceHolder mHolder;

    private int mCameraID;

    private Camera mCamera;
    private Camera.CameraInfo mCameraInfo;

    private int mDisplayOrientation;

    public MyCameraPreview(Context context, int cameraId) {
        super(context);
        Log.d(TAG, "MyCameraPreview cameraId : " + cameraId);

        // 0    ->     CAMERA_FACING_BACK
        // 1    ->     CAMERA_FACING_FRONT
        mCameraID = cameraId;

        try {
            // attempt to get a Camera instance
            mCamera = Camera.open(mCameraID);
        } catch (Exception e) {
            // Camera is not available (in use or does not exist)
            Log.e(TAG, "Camera is not available");
        }


        // Install a SurfaceHolder.Callback so we get notified when the
        // underlying surface is created and destroyed.
        mHolder = getHolder();
        mHolder.addCallback(this);

        // deprecated setting, but required on Android versions prior to 3.0
        mHolder.setType(SurfaceHolder.SURFACE_TYPE_PUSH_BUFFERS);

        // get display orientation
        mDisplayOrientation = ((Activity)context).getWindowManager().getDefaultDisplay().getRotation();
    }

    public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder) {
        Log.d(TAG, "surfaceCreated");

        // retrieve camera's info.
        Camera.CameraInfo cameraInfo = new Camera.CameraInfo();
        Camera.getCameraInfo(mCameraID, cameraInfo);

        mCameraInfo = cameraInfo;

        // The Surface has been created, now tell the camera where to draw the preview.
        try {
            mCamera.setPreviewDisplay(holder);
            mCamera.startPreview();

        } catch (IOException e) {
            Log.d(TAG, "Error setting camera preview: " + e.getMessage());
        }
    }

    public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) {
        Log.d(TAG, "surfaceDestroyed");
        // empty. Take care of releasing the Camera preview in your activity.
    }

    public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int w, int h) {
        Log.d(TAG, "surfaceChanged");
        // If your preview can change or rotate, take care of those events here.
        // Make sure to stop the preview before resizing or reformatting it.

        if (mHolder.getSurface() == null){
            // preview surface does not exist
            Log.e(TAG, "preview surface does not exist");
            return;
        }

        // stop preview before making changes
        try {
            mCamera.stopPreview();
            Log.d(TAG, "Preview stopped.");
        } catch (Exception e) {
            // ignore: tried to stop a non-existent preview
            Log.d(TAG, "Error starting camera preview: " + e.getMessage());
        }


        // set preview size and make any resize, rotate or
        // reformatting changes here
        // start preview with new settings
        int orientation = calculatePreviewOrientation(mCameraInfo, mDisplayOrientation);
        mCamera.setDisplayOrientation(orientation);

        try {
            mCamera.setPreviewDisplay(mHolder);
            mCamera.startPreview();
            Log.d(TAG, "Camera preview started.");
        } catch (Exception e) {
            Log.d(TAG, "Error starting camera preview: " + e.getMessage());
        }

    }

    /**
     * 안드로이드 디바이스 방향에 맞는 카메라 프리뷰를 화면에 보여주기 위해 계산합니다.
     */
    public int calculatePreviewOrientation(Camera.CameraInfo info, int rotation) {
        int degrees = 0;

        switch (rotation) {
            case Surface.ROTATION_0:
                degrees = 0;
                break;
            case Surface.ROTATION_90:
                degrees = 90;
                break;
            case Surface.ROTATION_180:
                degrees = 180;
                break;
            case Surface.ROTATION_270:
                degrees = 270;
                break;
        }

        int result;

        if (info.facing == Camera.CameraInfo.CAMERA_FACING_FRONT) {
            result = (info.orientation + degrees) % 360;
            result = (360 - result) % 360;  // compensate the mirror
        } else {  // back-facing
            result = (info.orientation - degrees + 360) % 360;
        }

        return result;
    }

}

코드는 위와 같습니다.

MyCameraPreview 는 SurfaceView 를 상속하며 SurfaceHolder.Callback 인터페이스를 가지고 있습니다.

이에 대한 설명은 주석과 카메라 API 문서를 보면 자세히 나와있습니다.

1.  MyCameraPreview(Context context, in cameraId) 

생성자를 통해 Camera.open 을 합니다. 이때 cameraId 를 받아오는 데 이 값을 통해 전면과 후면 카메라를 결정합니다.

2. surfaceCreated -> surfaceChanged 순서로 동작합니다.

3. surfaceChanged 에서 아래 코드를 통해 안드로이드 디바이스 별 카메라의 회전 방향을 조정해 줍니다.

int orientation = calculatePreviewOrientation(mCameraInfo, mDisplayOrientation);
mCamera.setDisplayOrientation(orientation);

위와 같이 코드를 짜면 프리뷰 화면에 카메라를 띄우는데 성공하셨을 겁니다. 축하합니다.~!~!

프리뷰화면 캡처와 배경 이미지 적용은 다음 포스터에서 진행하겠습니다.

< 참고 사이트 >

구글 문서

카메라 캡처

카메라 방향 설정