NDK ImGui Instrumentación

NDK ImGui Instrumentación es una aplicación Android nativa que demuestra cómo construir interfaces de depuración y herramientas de instrumentación in-app combinando Android NDK, Dear ImGui y OpenGL ES 3 sobre NativeActivity. El proyecto integra, en un solo binario, los principales subsistemas que suelen requerirse en aplicaciones móviles avanzadas (cámara, audio, sensores, red, almacenamiento, GPS, notificaciones y diagnóstico) y los expone a través de paneles ImGui interactivos. Está pensado como base de trabajo para prototipos, herramientas internas, motores ligeros y aplicaciones que necesiten control directo sobre el hardware del dispositivo.

El nombre técnico del módulo Gradle sigue siendo NdkImguiPmv (carpeta ndk-imgui-pmv/) por compatibilidad con la base de código existente; NDK ImGui Instrumentación es la marca/identidad pública del proyecto.

Galería y demostración

Haz clic sobre cualquier captura para abrirla en tamaño completo.

Capturas destacadas

Galería completa de paneles

Características clave

• UI nativa con Dear ImGui sobre OpenGL ES 3 / EGL, renderizada por NativeActivity (sin layouts XML).
• Backend gráfico propio (graphics_egl.cpp) con inicialización de contexto EGL, swap-buffers y manejo de superficie.
• Cámara2 NDK completa (camera_ndk.cpp, camera_preview_renderer.cpp, camera_gl_external.cpp):
  • Enumeración de cámaras y metadatos (lens-facing, orientación del sensor).
  • Camino CPU (lectura de planos YUV/RAW) y camino GPU (interop vía AHardwareBuffer + EGLImage + textura externa OES).
  • Sesión de captura con request repetitivo, vista previa con corrección de aspecto, rotación y flip automáticos.
  • Persistencia de configuración de cámara (camera_config_ndk.cpp).
• Audio AAudio (audio_ndk.cpp) con stream de salida (tono sintetizado configurable en frecuencia/ganancia) y stream de entrada con medición de pico.
• Sensores NDK (sensors_ndk.cpp): acelerómetro, giroscopio, magnetómetro y rotation-vector con bombeo de eventos en el looper principal.
• Red TCP/sockets (network_ndk.cpp) con prueba de conectividad host:puerto y timeout configurable.
• Almacenamiento interno y assets (files_ndk.cpp, assets_ndk.cpp) con lectura/escritura de archivos y consumo del assets/config.json.
• Configuración persistente (config_ndk.cpp) con perfiles guardables.
• Puente Kotlin <-> NDK (AndroidBridgeActivity.kt + android_bridge_jni.cpp) que expone desde la JVM:
  • Solicitud y snapshot de permisos en runtime (cámara, audio, ubicación, notificaciones, BATTERY_STATS).
  • GPS en vivo (GPS_PROVIDER + NETWORK_PROVIDER) con eventos hacia C++.
  • Notificaciones de prueba con creación de canal en Android 8+.
  • Diagnóstico del dispositivo (batería, conectividad WiFi/celular, validación de red, rotación de display).
• Sistema de logging unificado (app_log.cpp) visible en un panel ImGui dedicado, además de __android_log_print.
• Multi-vista con paneles para System, Files, Assets, Network, Config, Logs, Audio, Sensors, Diagnostics, Android Bridge, Android Product y Camera.

Stack técnico

Capa	Tecnología
Lenguajes	C++17, Kotlin
UI	Dear ImGui (backends imgui_impl_android + imgui_impl_opengl3)
Gráficos	OpenGL ES 3 + EGL
Build	Gradle (AGP 8.13.2), Kotlin 2.2.20, CMake 3.22.1
Plataforma	Android NDK, NativeActivity, native_app_glue
Cámara	Camera2 NDK (camera2ndk, mediandk) + AHardwareBuffer + EGLImage
Audio	AAudio (aaudio)
ABI	arm64-v8a
compileSdk / targetSdk / minSdk	35 / 35 / 26

Estructura del proyecto

ndk-imgui-pmv/
├── build.gradle                        # Configuración raíz (AGP + Kotlin)
├── settings.gradle                     # rootProject.name = "NdkImguiPmv"
└── app/
    ├── build.gradle                    # Configuración del módulo app + CMake + NDK ABI
    └── src/main/
        ├── AndroidManifest.xml         # Permisos y NativeActivity
        ├── assets/
        │   └── config.json             # Configuración de modulos
        ├── java/com/example/ndkimguipmv/
        │   └── AndroidBridgeActivity.kt# Puente Kotlin con JNI (permisos, GPS, etc.)
        └── cpp/
            ├── CMakeLists.txt          # Compilación nativa + ImGui
            ├── main.cpp                # Punto de entrada android_main + bucle principal
            ├── app_state.h             # Estado global de la app
            ├── graphics_egl.*          # Inicialización EGL/GLES3
            ├── ui_imgui.*              # Capa Dear ImGui (init, frame, paneles)
            ├── camera_ndk.*            # Camera2 NDK (sesion, captura, planos)
            ├── camera_gl_external.*    # Interop GPU (HardwareBuffer/EGLImage/OES)
            ├── camera_preview_renderer.* # Vista previa con corrección/rotación/flip
            ├── camera_config_ndk.*     # Persistencia de configuración de cámara
            ├── audio_ndk.*             # Streams AAudio in/out
            ├── sensors_ndk.*           # Sensores NDK
            ├── network_ndk.*           # Pruebas de red TCP
            ├── files_ndk.*             # I/O en almacenamiento interno
            ├── assets_ndk.*            # Lectura del AssetManager
            ├── config_ndk.*            # Persistencia de perfiles
            ├── android_bridge_jni.*    # Implementacion JNI (callbacks desde Kotlin)
            ├── app_log.*               # Logging unificado (UI + logcat)
            ├── platform_log.h          # Macros LOGI/LOGE
            └── imgui/                  # Fuentes de Dear ImGui (debes proveerlas)

Nota sobre Dear ImGui: las fuentes de Dear ImGui (imgui.cpp, imgui_draw.cpp, imgui_tables.cpp, imgui_widgets.cpp, imgui_demo.cpp y los backends imgui_impl_android.cpp / imgui_impl_opengl3.cpp) deben colocarse en app/src/main/cpp/imgui/ (con la subcarpeta backends/). Puedes copiarlas o agregarlas como submódulo desde el repositorio oficial de ocornut/imgui.

Permisos declarados

INTERNET, ACCESS_NETWORK_STATE, CAMERA, RECORD_AUDIO, ACCESS_FINE_LOCATION, ACCESS_COARSE_LOCATION, POST_NOTIFICATIONS y BATTERY_STATS (este último se reporta como NOT_REQUESTABLE y se gestiona vía settings del sistema).

Requisitos

• Android Studio (recomendado: Hedgehog/Iguana o superior).
• Android NDK y CMake 3.22.1+ instalados desde el SDK Manager.
• Un dispositivo o emulador arm64-v8a con Android 8.0 (API 26) o superior.
• Soporte de OpenGL ES 3.0.
• (Opcional) Permisos de cámara, micrófono y ubicación concedidos para probar los paneles correspondientes.

Compilación y ejecución

1. Clona el repositorio:

   git clone <url-del-repo>
   cd ndk-imgui-pmv

2. Coloca las fuentes de Dear ImGui en app/src/main/cpp/imgui/ (incluyendo el directorio backends/).

3. Ajusta local.properties con la ruta de tu Android SDK:

   sdk.dir=C:/Users/<tu-usuario>/AppData/Local/Android/Sdk

4. Compila e instala con Gradle:

   ./gradlew :app:installDebug

   O abre el proyecto en Android Studio y ejecútalo con Run > Run 'app'.

5. Concede los permisos en el primer arranque desde el panel Android Bridge.

Configuración (assets/config.json)

Permite habilitar/deshabilitar módulos al inicializar:

{
  "app": "NDK ImGui PMV",
  "sprint": "2.1",
  "modules": {
    "internal_files": true,
    "assets": true,
    "network": false,
    "audio": false,
    "camera": false
  }
}

Casos de uso

• Herramientas internas y de QA para apps Android que requieran depuración avanzada del hardware.
• Prototipos de visión por computadora / AR que necesiten acceso de baja latencia a la cámara con interop GPU.
• Aplicaciones de telemetría móvil (sensores, GPS, batería, red) con UI rica y bajo overhead.
• Motores ligeros y demos gráficas que ya usan ImGui en escritorio y quieran portar su panel de control a Android.
• Bases para aplicaciones IoT móviles que combinen sensores, audio y red sobre NDK.
• Material educativo sobre integración Kotlin-JNI-NDK y arquitectura con NativeActivity.

Estado actual: [work in progress]

Autor

• Nombre: Luis Eduardo Cochachi Chamorro
• Profesión: Desarrollador Full Stack
• Contacto: luis.cochachi.eng@gmail.com
• Linkedin: Mi perfil de LinkedIn
• ORCID: 0009-0007-7214-9137

Servicios y consultoría

¿Necesitas asesoría, guía técnica o la elaboración de productos personalizados (personales o comerciales) sobre Android NDK, Dear ImGui, integración de Camera2/AAudio/sensores, arquitecturas C++/Kotlin/JNI o aplicaciones nativas de alto rendimiento? No dudes en ponerte en contacto.

También recibo con gusto:

• Invitaciones para evaluar la factibilidad técnica de proyectos (descubrimiento, análisis de viabilidad, estimaciones, proof of concept).
• Invitaciones para participar en licitaciones públicas o privadas y concursos de empresas, ya sea como contratista principal, subcontratista, consultor técnico o miembro de equipo evaluador.
• Proyectos personales, medianos y complejos — desde prototipos y MVPs hasta sistemas de mediana y alta complejidad, integraciones multi-plataforma y desarrollos a medida.

Canales de contacto:

• Correo: luis.cochachi.eng@gmail.com
• LinkedIn: Mi perfil de LinkedIn

Estoy disponible para colaboraciones, mentorías, freelance, contratos por proyecto y desarrollos a medida.

☕ Invítame un café

¡Hola! Si disfrutas del proyecto y te gustaría apoyarlo de una manera diferente, puedes invitarme un café ☕ haciendo una donación. Esto me ayuda a seguir dedicando mi tiempo a mejorar el código y crear nuevas funcionalidades.

Soy un apasionado del desarrollo de software y siempre estoy buscando nuevas formas de aprender y compartir mis conocimientos. Cada contribución, por pequeña que sea, significa mucho para mí y me motiva a seguir adelante.

Puedes invitarme un café a través de Paypal: https://www.paypal.com/paypalme/luiscochachichamorro

¡Gracias por tu apoyo! 🚀

Licencia

Copyright (C) 2024 Luis Eduardo Cochachi Chamorro

Este proyecto se distribuye bajo la licencia GNU General Public License versión 3 o cualquier versión posterior (GPLv3), con la excepción de vinculación comercial. Esto significa que puedes utilizar, modificar y distribuir este código libremente, incluso con fines comerciales, pero cualquier aplicación que combine este código con otros componentes debe ser liberada bajo la GPLv3.