Android学习记录（9）—Android之Matrix的用法

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，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：

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 。

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。

特别注意：
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。

镜面效果：                              

倒影效果：

图片的合成（水印）：

不多说了，直接上代码了。

MainActivity.java里的主要代码如下：

package net.loonggg.testmatrix;

import android.app.Activity;
import android.graphics.Bitmap;
import android.graphics.BitmapFactory;
import android.graphics.Canvas;
import android.graphics.Color;
import android.graphics.Matrix;
import android.graphics.Paint;
import android.graphics.PorterDuff.Mode;
import android.graphics.PorterDuffXfermode;
import android.os.Bundle;
import android.view.Window;
import android.widget.ImageView;

public class MainActivity extends Activity {
	private ImageView iv1, iv2;
	private Canvas canvas;
	private Paint paint;

	@Override
	protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
		super.onCreate(savedInstanceState);
		requestWindowFeature(Window.FEATURE_NO_TITLE);
		setContentView(R.layout.activity_main);
		iv1 = (ImageView) findViewById(R.id.iv1);
		iv2 = (ImageView) findViewById(R.id.iv2);
		Bitmap bitmap1 = BitmapFactory.decodeResource(getResources(),
				R.drawable.weibo);
		Bitmap updateBitmap = Bitmap.createBitmap(bitmap1.getWidth() * 2,
				bitmap1.getHeight() * 2, bitmap1.getConfig());
		canvas = new Canvas(updateBitmap);
		paint = new Paint();
		paint.setColor(Color.BLACK);
		Matrix matrix = new Matrix();
		// setMirrorOne(bitmap1, matrix);
		// setInvertedImage(bitmap1, matrix);
		// setBaseChange(matrix);
		canvas.drawBitmap(bitmap1, matrix, paint);
		setImageSynthesis(matrix);
		iv1.setImageBitmap(bitmap1);
		iv2.setImageBitmap(updateBitmap);

	}

	/**
	 * 还有一些基本变化
	 */
	private void setBaseChange(Matrix matrix) {
		// matrix.setRotate(60);// 这是旋转多少度
		// matrix.setRotate(degrees, px, py);//这个方法是以哪个点为中心进行旋转多少度
		// matrix.setSkew(kx, ky);//设置倾斜，以x轴倾斜，还是y轴
		// 倾斜x和y轴，以（100，100）为中心。
		// matrix.postSkew(0 .2f, 0 .2f, 100 , 100 );
		// matrix.setScale(0.5f, 1);//缩放宽度变为原来的一半，高度不变
	}

	/**
	 * 设置倒影效果
	 * 
	 * @param bitmap1
	 * @param matrix
	 */
	private void setInvertedImage(Bitmap bitmap1, Matrix matrix) {
		matrix.setScale(1, -1);
		matrix.postTranslate(0, bitmap1.getHeight());
	}

	/**
	 * 设置镜面效果方法一
	 * 
	 * @param bitmap1
	 * @param matrix
	 */
	private void setMirrorOne(Bitmap bitmap1, Matrix matrix) {
		matrix.setTranslate(bitmap1.getWidth(), 0);// 这个是移动
		matrix.preScale(-1, 1);
	}

	// ---------------------------------------------------------
	/**
	 * 解释：镜面效果方法一和二的区别：
	 * 不知道大家看没看出来，其实这两种方法的效果是一样的，只不过是设置步骤不一样，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。 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。
	 * 可以连续多次使用post
	 * ，来完成所需的整个变换，但是不可以连续使用set来完成矩阵的整个变换，为什么呢？set是直接设置Matrix的值，每次set一次
	 * ，整个Matrix的数组都会变掉，第一次可以使用set,之后的变换必须换成post或者pre，也可以一直用post也行
	 */
	// ---------------------------------------------------------

	/**
	 * 设置镜面效果方法二
	 * 
	 * @param bitmap1
	 * @param matrix
	 */
	private void setMirrorTwo(Bitmap bitmap1, Matrix matrix) {
		matrix.setScale(-1, 1);
		matrix.postTranslate(bitmap1.getWidth(), 0);
	}

	/**
	 * 设置图片的合成
	 * 
	 * @param matrix
	 */
	private void setImageSynthesis(Matrix matrix) {
		Bitmap bitmap2 = BitmapFactory.decodeResource(getResources(),
				R.drawable.ic_launcher);
		// 设置图片合成时的各种模式
		paint.setXfermode(new PorterDuffXfermode(Mode.DARKEN));
		// 图片的合成很简单，就是再以bitmap2为基图往目标图片上画一次
		canvas.drawBitmap(bitmap2, matrix, paint);
	}

}

布局文件的代码如下：

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:orientation="vertical"
    tools:context=".MainActivity" >

    <ImageView
        android:id="@+id/iv1"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content" />

    <ImageView
        android:id="@+id/iv2"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content" />

</LinearLayout>

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