引言
接android变形(transform)之matrix,来总结下camera的使用,camera主要实现3d的变形,有转动,旋转等,camera的源码是由native(本地代码)实现,提供的接口也比较简单。官方的介绍:a camera instance can be used to compute 3d transformations and generate a matrix that can be applied, for instance, on a canvas
.
效果图
原图:
变形以后:
api使用
camera提供的方法如下:
save:保存当前状态
restore:回复当前状态
translate:在x,y,z三位控件内进行平移
rotatex:以(0.0)为中心,绕x轴进行选择
rotatey:以(0.0)为中心,绕y轴进行选择
rotatez:以(0.0)为中心,旋转(此处和matrix旋转原理一样,只不过反向相反,为逆时针)
...
常用的就这么多
实践
直接上代码:
public class cameratransformview extends view {
private bitmap mbitmap;
private camera mcamera;
private matrix mmatrix;
private int deltax, deltay, deltaz, extraz;
private int centerx, centery;
public cameratransformview(context context, attributeset attrs) {
super(context, attrs);
}
public void setdrawable(int resid) {
mbitmap = bitmapfactory.decoderesource(getresources(), resid);
centerx = mbitmap.getwidth() / 2;
centery = mbitmap.getheight() / 2;
mcamera = new camera();
mmatrix = new matrix();
}
public void setdelta(int x, int y, int z, int extra) {
deltax += x;
deltay += y;
deltaz += z;
extraz += extra;
invalidate();
}
public void reset() {
deltax = 0;
deltay = 0;
deltaz = 0;
invalidate();
}
@override
protected void ondraw(canvas canvas) {
mcamera.save();
mcamera.translate(10, 10, extraz);
mcamera.rotatex(deltax);
mcamera.rotatey(deltay);
mcamera.rotatez(deltaz);
mcamera.getmatrix(mmatrix);
mcamera.restore();
mmatrix.pretranslate(-this.centerx, -this.centery);
mmatrix.posttranslate(this.centerx, this.centery);
canvas.drawbitmap(mbitmap, mmatrix, null);
super.ondraw(canvas);
}
}
其实camera的变化就是封装了一个matrix矩阵,可以通过getmatrix方法来获取这个坐标矩阵。在上面的demo中就用到了该方法做些额外的处理,下面具体看看:
@override
protected void ondraw(canvas canvas) {
mcamera.save();
mcamera.translate(10, 10, extraz);
mcamera.rotatex(deltax);
mcamera.rotatey(deltay);
mcamera.rotatez(deltaz);
mcamera.getmatrix(mmatrix);
mcamera.restore();
//mmatrix.pretranslate(-this.centerx, -this.centery);
//mmatrix.posttranslate(this.centerx, this.centery);
canvas.drawbitmap(mbitmap, mmatrix, null);
super.ondraw(canvas);
}
在ondraw方法中,可以通过camera的方法来完成变形。注意11,12行,如果在ondraw的时候不进行俩行设置的话,可以看到效果如下:
可以看到,其按照y轴旋转中心点是(0,0),那么平常的应用而言,大多希望其中心点在图片的中心点上。所以需要加入
mmatrix.pretranslate(-this.centerx, -this.centery);
mmatrix.posttranslate(this.centerx, this.centery);
其实这一节的重点就在于剖析这俩句话。
从camara的api中可以看出来其不提供变形中心点的设置方法,那么怎么办呢,基本思路是:假设图片中心点为(centerx,centery),既然camera始终以(0,0)为中心点,那么我先将图形矩阵往左移动centerx,再往上移动centery,让(centerx,centery)正好掐在初始的(0,0)上,这样进行变形的话,中心点就变成了(centerx,centery),达到了目的,当然这还没结束,你既然偏移了(-centerx,-centery),那么变形以后得移回来,然后再往右下方分别移动centerx,centery。
按照矩阵的变换,可以表达为:
1,0,-centerx 1,0,centerx
0,1,-centery * 变形矩阵 * 0,1,centery
0,0,1 0,0,1
那么具体就如此,思路和代码结合起来怎么来解释呢,接着看,我们需要回顾下matrix中的部分知识。
回顾
matrix提供的三种变形方式为:set,post,pre。
set就是先reset,然后进行变形
pre可以解释为先乘,在矩阵原理中对应的右乘
post可以理解成后乘,在矩阵远离中对应左乘
不着急,接下俩具体看什么是先乘,后乘,什么是左乘,右乘。
举个例子:
原图
让一个图形按照中心点放大至2倍
那么期望的效果是:中心点不变(图片被边缘截断了)
那么按照之前提高的思路:假设中心点是(50,50)先左上移50,也即(-50,-50)再进行放大,再右下移50,也即(50,50)
api调用即为:setscale(2,2), pretranslate(-50,-50), posttranslate(50,50)
照例来说对应矩阵为:
1,0,-50 2,0,0 1,0,50 2,0,50
0,1,-50 * 0,0,2 * 0,1,50 = 0,2,50
0,0,1 0,0,1 0,0,1 0,0,1
可以看到结果是放大至2倍,但是却往右下移动了(50,50),奇怪要是这样的话,和预期的效果图一样预期的效果图矩阵应该为(方法至2倍,往左上移动(-50,-50))
2,0,-50
0,2,-50,
0,0,1
好,揭晓下疑点:
此处api的执行顺序为:pretranslate(-50,-50) -> setscale(2,2) -> posttranslate(50,50) 没有问题
答案揭晓:矩阵符合变化的原则,如果图形经过f1,f2...fn此变形,对应矩阵为t1,t2...tn,符合矩阵t = tn*tn-1...*t1
那么正确的矩阵算法应该为
1,0,50 2,0,0 1,0,-50 2,0,-50
0,1,50 * 0,0,2 * 0,1,-50 = 0,2,-50
0,0,1 0,0,1 0,0,1 0,0,1
此处也解释了pre为右乘,post为左乘的原理了。
那么到此为止,一切都都得到了解释。
回归
回归到camera的demo当中,既然camera的变形中心点是(0,0),而且camera的变形实际是对matrix的变形,我们可以通过getmatrix方法来获取这个matrix,然后通过左移pre,变形后右移post来实现中心点的设置。