Linux 中的合成器

皮克

康普顿

合成器是任何 Linux 桌面环境美观性的重要组成部分。在本篇博客中，我们将探讨以下内容：

• 什么是堆垛机
• 排版机的工作原理
• 何时使用合成器
• 何时不应使用合成器
• 康普顿排字机
• Picom 合成器
• 配置合成器
• 实用链接

什么是合成器

合成器是一种软件，它与 Linux 中的窗口系统和图形系统交互，以生成：

• 窗口透明度
• 过渡动画
• 窗户周围的阴影赋予它们 3D 效果
• 垂直同步：等待显示屏更新后再更新显示屏

使用排版器：

不含排版器：

正如你所见，在 Linux 桌面环境中使用合成器可以为界面增添美感。现在让我们看看它们是如何工作的。

排版机的工作原理

合成器会将窗口层次结构的整个子树渲染到屏幕外缓冲区。然后，应用程序可以获取该缓冲区的内容并进行任何操作。

屏幕外缓冲区可以自动合并到父窗口中，也可以由称为合成管理器的外部程序合并。维护这样的缓冲区便于在窗口状态更改期间添加额外的帧，例如淡入和淡出动画。每个运行应用程序的每一帧都会经过合成器。

何时使用合成器

如果需要透明度、过渡动画、垂直同步以及类似的视觉效果，则应使用合成器。请注意，大多数桌面环境（例如 GNOME）都自带集成合成器。甚至一些窗口管理器，例如 Compiz、Enlightenment、KWin、Marco、Metacity、Muffin、Mutter 和 Xfwm，也具备自身的合成功能。

如果您使用的是极简的桌面环境或窗口管理器，例如 dwm、i3 或 awesome，则需要单独安装合成器。在这种情况下，由于环境非常精简（大约只有 1 到 5 MB），因此不会自带合成器。此时，可以使用compton或picom等合成器。

何时不应使用合成器

合成器的工作原理是维护一个屏幕外缓冲区，并在不同的窗口之间传递该缓冲区。虽然这可能会给你的窗口管理器或桌面环境增添许多效果，但在游戏过程中却并不理想，因为它会导致延迟。

玩游戏时，不使用合成器可能会导致垂直同步失效（除非你在游戏内开启垂直同步），并出现严重的画面撕裂，但它可以消除帧间延迟。我建议在玩游戏时关闭合成器。如果使用硬件垂直同步，则可以避免这些缺点，但这需要在显卡驱动程序级别修改 X11 配置以进行同步。具体来说，对于 NVIDIA 显卡，需要启用ForceFullCompositionPipeline选项（对于 Intel 显卡，则需要启用 TearFree选项）。在这种情况下，游戏时无需关闭合成器，因为垂直同步将由显卡驱动程序处理，而不是由合成器本身处理。当然，这需要关闭合成器中的垂直同步功能。

康普顿

Compton 是一个轻量级的独立 X Window 系统合成器。它是xcompmgr-dana合成器的分支，而 xcompmgr-dana 合成器又是xcompmgr合成器的分支。

除了 xcompmgr-dana，它还支持 OpenGL 后端以及彩色阴影。您可以使用官方软件仓库轻松地将其安装到您的发行版中。对于 Debian 系统，可以这样安装：

# install comption
sudo apt install compton

# run compton in the background
compton &

您可以将 Compton 添加为您选择的窗口管理器的启动脚本。

皮科姆

虽然 Compton 是一个相当不错的独立 X11 合成器，但可惜的是它已经停止定期维护了。Picom 是 Compton 的一个活跃分支，旨在解决 Compton 代码的复杂性问题，从而吸引更多开发者参与到项目中来。

要开始使用 picom，我建议从源代码构建。对于基于 Debian 的系统，需要安装以下依赖项，然后可以使用以下命令构建 picom：

# Debian specific command. The next few commands are for all distros
sudo apt install libxext-dev libxcb1-dev libxcb-damage0-dev libxcb-xfixes0-dev libxcb-shape0-dev libxcb-render-util0-dev libxcb-render0-dev libxcb-randr0-dev libxcb-composite0-dev libxcb-image0-dev libxcb-present-dev libxcb-xinerama0-dev libxcb-glx0-dev libpixman-1-dev libdbus-1-dev libconfig-dev libgl1-mesa-dev  libpcre2-dev  libevdev-dev uthash-dev libev-dev libx11-xcb-dev

# clone the project and go into it
git clone https://github.com/yshui/picom && cd picom

# Use the meson build system (written in python), to make a ninja build 
meson --buildtype=release . build

# Use the ninja build file to proceed
ninja -C build

# Copy the resultant binary into PATH
cp build/src /usr/local/bin

# Run picom in the background (this command can be added to the autostart)
picom & 

配置合成器

像compton和picom这样的合成器具有高度可配置性。从自定义彩色阴影到透明度，都可以进行全局设置，也可以针对特定窗口进行设置。

picom 的示例配置位于 [此处] /etc/xdg/picom.conf。这里是该配置的副本。要开始使用，只需将此配置复制到 [此处] ~/.config/picom/picom.conf。

cp /etc/xdg/picom.conf ~/.config/picom/
vim ~/.config/picom/picom.conf

所有可用选项均已在注释中列出。更改后，只需编辑配置并保存即可。合成器将自动重新加载。

要向窗口管理器添加合成器，只需将以下代码添加到您的配置文件中~/.xsession：

# Start compositor in the background
picom & # or compton & (in case you want to use compton)

# Execute window manager
exec awesome

实用链接

libconfig-dev libdbus-1-dev libegl-dev libev-dev libgl-dev libepoxy-dev libpcre2-dev libpixman-1-dev libx11-xcb-dev libxcb1-dev libxcb-composite0-dev libxcb-damage0-dev libxcb-glx0-dev libxcb-image0-dev libxcb-present-dev libxcb-randr0-dev libxcb-render0-dev libxcb-render-util0-dev libxcb-shape0-dev libxcb-util-dev libxcb-xfixes0-dev meson ninja-build uthash-dev

Picom 配置

将垂直同步卸载到NVIDIA显卡