Android變形(Transform)之Matrix用法

引言

最近在研究Android的變形，Android的2D變形（包括縮放，扭曲，平移，旋轉等）可以通過Matrix來實現，3D變形可以通過Camera來實現。接下來就將我這倆天研究的東西和大家分享下，先來看看Matrix的用法。

效果圖

變形以後

Matrix矩陣

坐標變換矩陣，即一個3*3的矩陣，用來對圖形進行坐標變換。

圖1.1  A為坐標矩陣，C為原始矩陣，R是A和C矩陣相乘記過，那麼可以知道：(矩陣知識，大學沒學好的傷不起啊)

x' = a*x + b*y + c

y' = d*x + b*y + f

最後一列很少有資料提到，不過初始值g=h=0，大家可以去改變值試試，變化為3D效果，但是值沒看出規律，那麼i為縮放比例，初始值為1。

初始化坐標矩陣為{1,0,0,   0,1,0,   0,0,1}

上面講到的是基本的算法，那麼具體這個矩陣x行x列的值代表上面呢，不防簡單的來看看

如果A={1,0,100,  0,1,-100,  0,0,2}，那麼可以算出來

x' = x + 100;

y' = y - 100;

也即在原始的基礎上右移100，上移100，單位為像素。第三列第三行為2，表示為以前比例的1/2，記住這塊容易弄錯。

下面給出具體坐標對應變形的屬性

|scaleX, skewX, translateX| 

|skewY, scaleY, translateY|

|0       ,0        , scale       |

實踐

通過代碼來看看具體的用法
復制代碼 代碼如下:
public class MatrixTransformView extends View {

private Matrix mMatrix;
private Paint mPaint = new Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG);
private Bitmap mBitmap;

public MatrixTransformView(Context context) {
super(context);
}

public MatrixTransformView(Context context, AttributeSet attrs) {
super(context, attrs);
}

public void setDrawable(int resId) {
mBitmap = BitmapFactory.decodeResource(getContext().getResources(), resId);
}

/*
* 設置矩陣，並重繪
*/
public void setMatrixValues(float[] array) {
if (mMatrix == null) {
mMatrix = new Matrix();
}
mMatrix.reset();
mMatrix.setValues(array);
invalidate();
}

public void resetMatrix() {
if (mMatrix != null) {
mMatrix.reset();
}
invalidate();
}

@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
if (mMatrix != null) {
Paint paint = mPaint;
canvas.drawBitmap(mBitmap, mMatrix, paint);
}

super.onDraw(canvas);
}
}

通過Matrix的setValues方法，將3*3的矩陣坐標值進行設置即可。

強調的一點是，在調用setMatrixValues的時候需要調用invalidate方法，讓View進行調用onDraw進行重繪。

矩陣的基本用法就是這些，往往在開發過程中，不直接通過矩陣坐標去實現變形，因為如果要實現選擇，那麼就比較復雜了，涉及到三角函數，對於數據早已經忘差不多的人，很是痛苦，當然如果非要用的話，算起來也不難。

那麼為了避免直接使用矩陣坐標來操作變形，Matrix類提供方法來進行變:

set方式：setScale, setSkew, setTranslate, setRotate

post方式：postScale, postSkew, postTranslate, postRotate

pre方式：preScale, preSkew, preTranslate, preRotate

set方式為直接設置，每一次調用set方法都會先重置矩陣。post可以理解成設置多次有效，效果是累加的。pre這裡暫且理解成和post方式完全一樣，後面3D的時候再糾結。

看代碼：
復制代碼 代碼如下:
public class MatrixTransformView extends View {

private Matrix mMatrix;
private Paint mPaint = new Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG);
private Bitmap mBitmap;

public MatrixTransformView(Context context) {
super(context);
}

public MatrixTransformView(Context context, AttributeSet attrs) {
super(context, attrs);
}

public void setDrawable(int resId) {
mBitmap = BitmapFactory.decodeResource(getContext().getResources(), resId);
}

/*
* 設置矩陣，並重繪
*/
public void setMatrixValues(float[] array) {
if (mMatrix == null) {
mMatrix = new Matrix();
}
mMatrix.reset();
mMatrix.setValues(array);
invalidate();
}

public void postMatrixScale(float scaleX, float scaleY, float centerX, float centerY) {
if (mMatrix == null) {
mMatrix = new Matrix();
}
mMatrix.preScale(scaleX, scaleY, centerX, centerY);
invalidate();
}

public void postMatrixSkew(float skewX, float skewY, float centerX, float centerY) {
if (mMatrix == null) {
mMatrix = new Matrix();
}
mMatrix.postSkew(skewX, skewY, centerX, centerY);
invalidate();
}

public void postMatrixTranslate(float translateX, float translateY) {
if (mMatrix == null) {
mMatrix = new Matrix();
}
mMatrix.postTranslate(translateX, translateY);
invalidate();
}

public void postMatrixRotate(float degree, float centerX, float centerY) {
if (mMatrix == null) {
mMatrix = new Matrix();
}
mMatrix.postRotate(degree, centerX, centerY);
invalidate();
}

public void resetMatrix() {
if (mMatrix != null) {
mMatrix.reset();
}
invalidate();
}

@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
if (mMatrix != null) {
Paint paint = mPaint;
canvas.drawBitmap(mBitmap, mMatrix, paint);
}

super.onDraw(canvas);
}
}

Matrix的基本用法就這麼多。

擴展

變形是需要canvas來進行繪制的，canvas的繪制需要bitmap，所以這塊利用一個繼承自View的控件，通過setDrawable方式設置bitmap，那麼選擇目標必須是個bitmap，在文章的demo中，通過參數為int型resource的setDrawable方法進行bitmap獲取，如果想對別的控件進行變形，例如ViewGroup，可以通過如下方式：
復制代碼 代碼如下:
Matrix m = new Matrix();
m.setValues(new float[] {
1, 0, 0,
0, 1, 0,
0, 0, 1
});
Bitmap bp = Bitmap.createBitmap(viewGroup.getWidth(), viewGroup.getHeight(), Bitmap.Config.RGB_565);
Canvas can = new Canvas(bp);
viewGroup.draw(can);
bp = Bitmap.createBitmap(bp, 0, 0, bp.getWidth(), bp.getHeight(), m, true);
img.setImageBitmap(bp);

通過將ViewGroup轉換成Bitmap，然後自定義一個Image來變形，隱藏ViewGroup來達到效果。

疑問

1.如果誰知道post，pre的區別，請告訴我下，看看我的理解是否正確。

2.能否實現ViewGroup直接變形，而非我上面講的那種。