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Android画图之Matrix

2011-06-28 10:32 239 查看
Matrix ,中文里叫矩阵,高等数学里有介绍,在图像处理方面,主要是用于平面的缩放、平移、旋转等操作。

首先介绍一下矩阵运算。加法和减法就不用说了,太简单了,对应位相加就好。图像处理,主要用到的是乘法 。下面是一个乘法的公式:



        在 Android 里面, Matrix 由 9 个 float 值构成,是一个 3*3 的矩阵。如下图。



没专业工具,画的挺难看。解释一下,上面的 sinX 和 cosX ,表示旋转角度的 cos 值和 sin 值,注意,旋转角度是按顺时针方向计算的。 translateX 和 translateY 表示 x 和 y 的平移量。 scale 是缩放的比例, 1 是不变, 2 是表示缩放 1/2 ,这样子。

下面在 Android 上试试 Matrix 的效果。

public class MyView extends View {

    private Bitmap mBitmap;

    private Matrix mMatrix = new Matrix();

    public MyView(Context context) {

        super(context);

        initialize();

    }

    private void initialize() {       

        mBitmap = ((BitmapDrawable)getResources().getDrawable(R.drawable.show)).getBitmap();       

        float cosValue = (float) Math.cos(-Math.PI/6);

        float sinValue = (float) Math.sin(-Math.PI/6);

        mMatrix.setValues(

                new float[]{

                        cosValue, -sinValue, 100,

                        sinValue, cosValue, 100,

                        0, 0, 2});

    }

    @Override protected void onDraw(Canvas canvas) {

//        super.onDraw(canvas);  //当然,如果界面上还有其他元素需要绘制,只需要将这句话写上就行了。

        canvas.drawBitmap(mBitmap, mMatrix, null);

    }

}

运行结果如下:



以左上角为顶点,缩放一半,逆时针旋转30度,然后沿x轴和y轴分别平移50个像素,代码 里面写的是100,为什么是平移50呢,因为缩放了一半。

       大家可以自己设置一下Matrix的值,或者尝试一下两个Matrix相乘,得到的值设置进去,这样才能对Matrix更加熟练。

 

Matrix的操作,总共分为translate(平移),rotate(旋转),scale(缩放)和skew(倾斜)四种,每一种变换在
Android的API里都提供了set, post和pre三种操作方式,除了translate,其他三种操作都可以指定中心点。

    set是直接设置Matrix的值,每次set一次,整个Matrix的数组都会变掉。

    post是后乘,当前的矩阵乘以参数给出的矩阵。可以连续多次使用post,来完成所需的整个变换。例如,要将一个图片旋
转30度,然后平移到(100,100)的地方,那么可以这样做:

Matrix m = new Matrix();


[code] 


m.postRotate(30);


 


m.postTranslate(100, 100);

[/code]

这样就达到了想要的效果。

    pre是前乘,参数给出的矩阵乘以当前的矩阵。所以操作是在当前矩阵的最前面发生的。例如上面的例子,如果用pre的话,就要这样:

Matrix m = new Matrix();


[code] 


m.setTranslate(100, 100);


 


m.preRotate(30);

[/code]

.csharpcode, .csharpcode pre
{
font-size: small;
color: black;
font-family: consolas, "Courier New", courier, monospace;
background-color: #ffffff;
/*white-space: pre;*/
}
.csharpcode pre { margin: 0em; }
.csharpcode .rem { color: #008000; }
.csharpcode .kwrd { color: #0000ff; }
.csharpcode .str { color: #006080; }
.csharpcode .op { color: #0000c0; }
.csharpcode .preproc { color: #cc6633; }
.csharpcode .asp { background-color: #ffff00; }
.csharpcode .html { color: #800000; }
.csharpcode .attr { color: #ff0000; }
.csharpcode .alt
{
background-color: #f4f4f4;
width: 100%;
margin: 0em;
}
.csharpcode .lnum { color: #606060; }
.csharpcode, .csharpcode pre
{
font-size: small;
color: black;
font-family: consolas, "Courier New", courier, monospace;
background-color: #ffffff;
/*white-space: pre;*/
}
.csharpcode pre { margin: 0em; }
.csharpcode .rem { color: #008000; }
.csharpcode .kwrd { color: #0000ff; }
.csharpcode .str { color: #006080; }
.csharpcode .op { color: #0000c0; }
.csharpcode .preproc { color: #cc6633; }
.csharpcode .asp { background-color: #ffff00; }
.csharpcode .html { color: #800000; }
.csharpcode .attr { color: #ff0000; }
.csharpcode .alt
{
background-color: #f4f4f4;
width: 100%;
margin: 0em;
}
.csharpcode .lnum { color: #606060; }

 

旋转、缩放和倾斜都可以围绕一个中心点来进行,如果不指定,默认情况下,是围绕(0,0)点来进行。

 

下面给出一个例子。

package chroya.demo.graphics;

import android.content.Context;

import android.graphics.Bitmap;

import android.graphics.Canvas;

import android.graphics.Matrix;

import android.graphics.Rect;

import android.graphics.drawable.BitmapDrawable;

import android.util.DisplayMetrics;

import android.view.MotionEvent;

import android.view.View;

public class MyView extends View {

   
    private Bitmap mBitmap;

    private Matrix mMatrix = new Matrix();

   
    public MyView(Context context) {

        super(context);

        initialize();

    }

    private void initialize() {

       
        Bitmap bmp = ((BitmapDrawable)getResources().getDrawable(R.drawable.show)).getBitmap();

        mBitmap = bmp;

        /*首先,将缩放为100*100。这里scale的参数是比例。有一点要注意,如果直接用100/

bmp.getWidth()的话,会得到0,因为是整型相除,所以必须其中有一个是float型的,直接用100f就好。*/

        mMatrix.setScale(100f/bmp.getWidth(), 100f/bmp.getHeight());

                //平移到(100,100)处

        mMatrix.postTranslate(100, 100);

                //倾斜x和y轴,以(100,100)为中心。

        mMatrix.postSkew(0.2f, 0.2f, 100, 100);

    }

   
    @Override protected void onDraw(Canvas canvas) {

//        super.onDraw(canvas);  //如果界面上还有其他元素需要绘制,只需要将这句话写上就行了。

       
        canvas.drawBitmap(mBitmap, mMatrix, null);

    }

}

运行效果如下:



   红色的x和y表示倾斜的角度,下面是x,上面是y。
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