Android画图之Matrix

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();

m.postRotate(30);

m.postTranslate(100, 100);

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();

m.setTranslate(100, 100);

m.preRotate(30);

 

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。