Android——Matrix类

在Android中，对图片的处理需要使用到Matrix类，Matrix是一个3 x 3的矩阵，他对图片的处理分为四个基本类型：

1、Translate————平移变换

2、Scale————缩放变换

3、Rotate————旋转变换

4、Skew————错切变换

在Android的API里对于每一种变换都提供了三种操作方式：set（用于设置Matrix中的值）、post（后乘，根据矩阵的原理，相当于左乘）、pre（先乘，相当于矩阵中的右乘）。默认时，这四种变换都是围绕（0，0）点变换的，当然可以自定义围绕的中心点，通常围绕中心点。

首先说说平移，在对图片处理的过程中，最常用的就是对图片进行平移操作，该方法为setTranslate()，平移意味着在x轴和y轴上简单地移动图像。setTranslate方法采用两个浮点数作为参数，表示在每个轴上移动的数量。第一个参数是图像将在x轴上移动的数量，而第二个参数是图像将在y轴上移动的数量。在x轴上使用正数进行平移将向右移动图像，而使用负数将向左移动图像。在y轴上使用正数进行平移将向下移动图像，而使用负数将向上移动图像。

再看缩放，Matrix类中另一个有用的方法是setScale方法。它采用两个浮点数作为参数，分别表示在每个轴上所产生的缩放量。第一个参数是x轴的缩放比例，而第二个参数是y轴的缩放比例。如：matrix.setScale(1.5f,1);
比较复杂的就是图片的旋转了，内置的方法之一是setRotate方法。它采用一个浮点数表示旋转的角度。围绕默认点(0,0)，正数将顺时针旋转图像，而负数将逆时针旋转图像，其中默认点是图像的左上角，如：

Matrix matrix = new Matrix();
matrix.setRotate(15);

另外，也可以使用旋转的角度及围绕的旋转点作为参数调用setRotate方法。选择图像的中心点作为旋转点，如：
matrix.setRotate(15,bmp.getWidth()/2,bmp.getHeight()/2);

对于错切变换，在数学上又称为Shear mapping(可译为“剪切变换”)或者Transvection(缩并)，它是一种比较特殊的线性变换。错切变换的效果就是让所有点的x坐标(或者y坐标)保持不变，而对应的y坐标(或者x坐标)则按比例发生平移，且平移的大小和该点到x轴(或y轴)的垂直距离成正比。错切变换，属于等面积变换，即一个形状在错切变换的前后，其面积是相等的。

对于程序中，一个特别有用的方法对是setScale和postTranslate，它们允许跨单个轴(或者两个轴)翻转图像。如果以一个负数缩放，那么会将该图像绘制到坐标系统的负值空间。由于(0,0)点位于左上角，使用x轴上的负数会导致向左绘制图像。因此我们需要使用postTranslate方法，将图像向右移动，如：

matrix.setScale(-1, 1);
matrix.postTranslate(bmp.getWidth(),0);

可以在y轴上做同样的事情，翻转图像以使其倒置。通过将图像围绕两个轴上的中心点旋转180°，可以实现相同的效果，如
matrix.setScale(1, -1);
matrix.postTranslate(0, bmp.getHeight());

 

 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。

 

这里讲的直接赋值的方式也许有点不好理解，不过还好， andrid 提供了对矩阵的更方便的方法。