Android中的Matrix,以及set,pre和post的區別
阿新 • • 發佈:2019-02-08
Matrix主要用於對平面進行平移(Translate),縮放(Scale),旋轉(Rotate)以及斜切(Skew)操作。
為簡化矩陣變換,Android封裝了一系列方法來進行矩陣變換;其中包括:
set系列方法:setTranslate,setScale,setRotate,setSkew;設定,會覆蓋之前的引數。
pre系列方法:preTranslate,preScale,preRotate,preSkew;矩陣先乘,如M' = M * T(dx, dy)。
post系列方法:postTranslate,postScale,postRotate,postSkew;矩陣後乘,如M' = T(dx, dy) * M。
通過將變換矩陣與原始矩陣相乘來達到變換的目的,例如:
平移(x'=x+tx;y'=y+ty):
縮放(x'=sx*x;y'=sy*y):
旋轉(x'=cosβ*x-sinβ*y;y'=sinβ*x+cosβ*y):
選擇需要用到如下的三角函式的公式:
①sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ
②cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ
公式①可以由單位圓方法或托勒密定理推匯出來。
推導過程參見:http://blog.sina.com.cn/s/blog_58260f420100c03j.html
斜切(x'=x+k1*y;y'=k2*x+y):
Matrix的初始值://原始碼檔案:external\skia\legacy\src\core\SkMatrix.cpp #define SK_Scalar1 (1.0f) #define kMatrix22Elem SK_Scalar1 typedef float SkScalar; #define SkScalarMul(a, b) ((float)(a) * (b)) enum { kMScaleX, kMSkewX, kMTransX, kMSkewY, kMScaleY, kMTransY, kMPersp0, kMPersp1, kMPersp2 }; void SkMatrix::reset() { fMat[kMScaleX] = fMat[kMScaleY] = SK_Scalar1; //其值為1 fMat[kMSkewX] = fMat[kMSkewY] = fMat[kMTransX] = fMat[kMTransY] = fMat[kMPersp0] = fMat[kMPersp1] = 0; //其值,全為0 fMat[kMPersp2] = kMatrix22Elem; //其值為1 this->setTypeMask(kIdentity_Mask | kRectStaysRect_Mask); } void SkMatrix::setTranslate(SkScalar dx, SkScalar dy) { if (SkScalarToCompareType(dx) || SkScalarToCompareType(dy)) { fMat[kMTransX] = dx; //以新值dx覆蓋原值,原值無效了 fMat[kMTransY] = dy; fMat[kMScaleX] = fMat[kMScaleY] = SK_Scalar1; //其值為1 fMat[kMSkewX] = fMat[kMSkewY] = fMat[kMPersp0] = fMat[kMPersp1] = 0; //其值,全為0 fMat[kMPersp2] = kMatrix22Elem; //其值為1 this->setTypeMask(kTranslate_Mask | kRectStaysRect_Mask); } else { this->reset(); } } bool SkMatrix::preTranslate(SkScalar dx, SkScalar dy) { if (this->hasPerspective()) { SkMatrix m; m.setTranslate(dx, dy); return this->preConcat(m); //矩陣的先乘運算 } if (SkScalarToCompareType(dx) || SkScalarToCompareType(dy)) { fMat[kMTransX] += SkScalarMul(fMat[kMScaleX], dx) + SkScalarMul(fMat[kMSkewX], dy); //先乘,需要矩陣運算過 fMat[kMTransY] += SkScalarMul(fMat[kMSkewY], dx) + SkScalarMul(fMat[kMScaleY], dy); this->setTypeMask(kUnknown_Mask | kOnlyPerspectiveValid_Mask); } return true; } bool SkMatrix::postTranslate(SkScalar dx, SkScalar dy) { if (this->hasPerspective()) { SkMatrix m; m.setTranslate(dx, dy); return this->postConcat(m); //矩陣的後乘運算 } if (SkScalarToCompareType(dx) || SkScalarToCompareType(dy)) { fMat[kMTransX] += dx; //後乘,直接加新值dx即可 fMat[kMTransY] += dy; this->setTypeMask(kUnknown_Mask | kOnlyPerspectiveValid_Mask); } return true; } bool SkMatrix::preConcat(const SkMatrix& mat) { //矩陣的先乘運算(this在前) // check for identity first, so we don't do a needless copy of ourselves // to ourselves inside setConcat() return mat.isIdentity() || this->setConcat(*this, mat); //矩陣運算 } bool SkMatrix::postConcat(const SkMatrix& mat) { //矩陣的後乘運算(this在後) // check for identity first, so we don't do a needless copy of ourselves // to ourselves inside setConcat() return mat.isIdentity() || this->setConcat(mat, *this); //矩陣運算 }
[sx, k1, 0]
[k2, sy, 0]
[0, 0, 1]
setTranslate(2, 3)後:
[sx, k1, 2]
[k2, sy, 3]
[0, 0, 1]
上面set後,再preTranslate(4, 5):
[sx, k1, 2][1, 0, 4] [sx, k1, sx*4+k1*5+2]
[k2, sy, 3][0, 1, 5]=[k2, sy, k2*4+sy*5+3]
[0, 0, 1][0, 0, 1] [0, 0, 1]
上面set後,再postTranslate(4, 5)後:
[1, 0, 4][sx, k1, 2] [sx, k1, 2+4
[0, 1, 5][k2, sy, 3]=[k2, sy, 5+3]
[0, 0, 1][0, 0, 1] [0, 0, 1]