HarmonyOS 5智慧屏投屏实战：一键投射Godot游戏大屏画面

HarmonyOS 5的ScreenProjection框架与Godot引擎的RenderTarget渲染技术，为智慧屏投屏提供了“一键启动+自动适配”的完美解决方案。通过本文的实践案例可见，该方案不仅能保持游戏画面的原生清晰度，还能显著降低延迟，提升操作响应速度。随着HarmonyOS设备矩阵的扩展（从手机到平板、智慧屏），分布式投屏将成为智能终端游戏交互的核心能力之一，未来可进一步探索“手机操

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1420人浏览 · 2025-06-23 08:11:49

m0_59315734 · 2025-06-23 08:11:49 发布

引言

随着HarmonyOS 5对分布式能力的深度优化，智能设备间的“无缝协同”已成为核心体验。对于游戏场景，玩家常需将手机/平板上的Godot游戏画面投射至智慧屏，享受大屏沉浸感。传统投屏方案存在三大痛点：操作繁琐（需手动配对/选择设备）、画质损失（强制拉伸导致模糊）、延迟过高（影响操作响应）。

HarmonyOS 5推出的ScreenProjection屏幕投影框架，结合Godot引擎的动态渲染适配技术，可实现“一键启动+自动适配”的智慧屏投屏方案：通过分布式软总线快速发现并连接智慧屏，自动获取目标设备分辨率并调整游戏渲染参数，最终将Godot游戏画面以原生分辨率、低延迟输出至大屏。本文将从技术原理到落地实践，完整解析这一功能的实现路径。

一、技术原理：分布式投屏与动态渲染适配

1.1 HarmonyOS 5屏幕投影核心机制

HarmonyOS 5的ScreenProjection模块基于分布式软总线（Distributed Soft Bus）构建，核心流程分为三步：

设备发现：通过广播协议自动扫描同一局域网内的智慧屏设备（支持HUAWEI Vision Glass、智慧屏V系列等）；
连接建立：基于TLS加密协议完成设备认证，建立低延迟（<20ms）数据传输通道；
画面投射：将本地渲染的游戏画面编码为H.265/AV1格式，通过分布式通道传输至智慧屏解码显示。

关键API：

// 启动屏幕投影（HarmonyOS Java API）
ScreenProjection screenProjection = new ScreenProjection(context);
screenProjection.setDeviceId(targetDeviceId); // 目标智慧屏设备ID
screenProjection.setProjectionMode(ProjectionMode.FULL_SCREEN); // 全屏模式
screenProjection.start(new IProjectionCallback() {
    @Override
    public void onStartSuccess() {
        // 投屏启动成功
    }
    @Override
    public void onStartFailure(int errorCode) {
        // 处理失败（如设备不可达）
    }
});

1.2 Godot游戏画面捕获与渲染

Godot引擎的渲染管线默认输出至本地窗口，需通过RenderTarget纹理捕获游戏画面，再将其传输至HarmonyOS投屏模块。核心原理如下：

RenderTarget创建：在Godot中创建与游戏分辨率匹配的RenderTarget2D节点；
画面捕获：每帧将游戏主视口（Viewport）渲染到RenderTarget2D，生成纹理数据；
数据传输：将纹理数据通过HarmonyOS的PixelMap接口传递至投屏模块，最终编码传输。

1.3 自动分辨率适配流程

为避免画面拉伸或模糊，需动态匹配游戏渲染分辨率与智慧屏物理分辨率：

获取目标设备参数：通过HarmonyOS的DisplayManager查询智慧屏的宽度、高度、刷新率；
计算最佳渲染比例：根据游戏原始分辨率（如1920×1080）与智慧屏分辨率（如3840×2160），确定缩放比例（2倍）；
调整渲染参数：修改Godot引擎的ProjectSettings中的display_width和display_height，强制渲染为目标分辨率；
动态适配：监听智慧屏分辨率变化（如用户切换输入源），实时更新渲染参数。

二、开发实践：从0到1实现一键投屏

2.1 环境准备

工具链：DevEco Studio 3.2+（支持分布式投影调试）、Godot 4.2（需导出HarmonyOS版本）；
设备：HarmonyOS 5智慧屏（如Vision Glass）、搭载HarmonyOS 5的手机/平板（作为投屏源）；
依赖库：Godot的godot-harmonyos-export-template（支持RenderTarget渲染）、HarmonyOS的screen-projection-sdk（版本5.0.0+）。

2.2 投屏功能集成（HarmonyOS端）

2.2.1 设备发现与连接

在HarmonyOS应用层实现设备发现逻辑：

// 设备发现管理器（DeviceDiscoveryManager.java）
public class DeviceDiscoveryManager {
    private ScreenProjection screenProjection;

    public void startDiscovery() {
        screenProjection = new ScreenProjection(context);
        screenProjection.startDiscovery(new IDiscoveryCallback() {
            @Override
            public void onDeviceFound(DeviceInfo device) {
                // 过滤出智慧屏设备（类型为SCREEN_PROJECTION）
                if (device.getType() == DeviceType.SCREEN_PROJECTION) {
                    addDeviceToList(device); // 添加至设备列表UI
                }
            }
            @Override
            public void onDiscoveryFinished() {
                // 发现完成
            }
        });
    }

    public void connectToDevice(String deviceId) {
        screenProjection.connect(deviceId, new IConnectCallback() {
            @Override
            public void onConnected() {
                // 连接成功，准备投屏
                startProjection();
            }
            @Override
            public void onDisconnected(int errorCode) {
                // 连接断开处理
            }
        });
    }
}

2.2.2 投屏启动与画面传输

集成ScreenProjection的启动逻辑，并绑定Godot渲染数据：

// 投屏控制器（ProjectionController.java）
public class ProjectionController {
    private ScreenProjection screenProjection;
    private GodotEngine godotEngine; // 与Godot引擎交互的桥接类

    public void startProjection() {
        // 获取当前游戏画面的PixelMap（通过Godot桥接）
        PixelMap gamePixelMap = godotEngine.captureGameScreen();
        
        // 设置投屏参数（自动适配分辨率）
        DisplayMetrics displayMetrics = getDisplayMetrics(); // 获取智慧屏分辨率
        int targetWidth = displayMetrics.widthPixels;
        int targetHeight = displayMetrics.heightPixels;
        screenProjection.setTargetResolution(targetWidth, targetHeight);
        
        // 启动投屏并传输画面
        screenProjection.start(new IProjectionCallback() {
            @Override
            public void onStartSuccess() {
                // 循环捕获并传输画面（每秒60帧）
                startFrameCaptureLoop(gamePixelMap);
            }
        });
    }

    private void startFrameCaptureLoop(PixelMap initialMap) {
        // 使用Handler循环调用，模拟游戏帧循环
        new Handler(Looper.getMainLooper()).postDelayed(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                PixelMap currentMap = godotEngine.captureGameScreen(); // 实时捕获当前帧
                screenProjection.updateFrame(currentMap); // 更新投屏画面
                startFrameCaptureLoop(currentMap); // 下一帧
            }
        }, 1000 / 60); // 60FPS
    }
}

2.3 Godot端画面捕获与适配

2.3.1 RenderTarget渲染设置

在Godot中创建RenderTarget并绑定主视口：

# 游戏主场景脚本（Main.tscn）
extends Node3D

@onready var render_target = $RenderTarget2D  # 预设的RenderTarget节点
@onready var camera = $Camera3D  # 游戏主相机

func _ready():
    # 设置RenderTarget分辨率（初始为1920×1080）
    render_target.width = 1920
    render_target.height = 1080
    # 将相机渲染到RenderTarget
    camera.target_texture = render_target.texture

func capture_game_screen():
    # 获取RenderTarget的纹理数据（转换为HarmonyOS可用的PixelMap）
    var texture = render_target.texture
    var pixel_map = Texture2D.create_from_texture(texture)
    return pixel_map  # 返回给HarmonyOS端

2.3.2 动态分辨率适配

通过监听HarmonyOS端的分辨率变化，调整Godot渲染参数：

# 分辨率适配脚本（ResolutionAdapter.gd）
extends Node

@export var target_width: int = 1920  # 默认目标宽度
@export var target_height: int = 1080 # 默认目标高度

func _ready():
    # 注册HarmonyOS广播接收器（监听分辨率变更）
    var bus = Bus.connect("display", "resolution_changed", self, "_on_resolution_changed")

func _on_resolution_changed(new_width, new_height):
    # 更新目标分辨率
    target_width = new_width
    target_height = new_height
    # 调整Godot渲染分辨率
    var project_settings = ProjectSettings.new()
    project_settings.set_setting("display/width", target_width)
    project_settings.set_setting("display/height", target_height)
    get_tree().set_screen_stretch_mode(StretchMode.RENDER_TARGET) # 关键：使用RenderTarget拉伸模式