Android Matrix （三）矩阵组合和应用变换

在 Android 开发中，Matrix 类不仅提供了 mapPoints 方法来变换点坐标，还提供了多种其他用法，使其成为处理图像和视图变换的强大工具。以下是 Matrix 类的一些关键用法：

1. 变换方法

• setTranslate(float dx, float dy): 设置矩阵为平移矩阵。
• setScale(float sx, float sy, float px, float py): 设置矩阵为缩放矩阵，px 和 py 为缩放的轴心。
• setRotate(float degrees, float px, float py): 设置矩阵为旋转矩阵，degrees 为旋转角度，px 和 py 为旋转的轴心。
• setSkew(float kx, float ky, float px, float py): 设置矩阵为倾斜矩阵，kx 和 ky 为倾斜角度，px 和 py 为倾斜的轴心。

2. 组合和应用变换

• postConcat(Matrix other): 后置连接另一个矩阵，可以用于组合多个变换。
• preConcat(Matrix other): 前置连接另一个矩阵，同样用于组合变换，但顺序与 postConcat 相反。
• setConcat(Matrix a, Matrix b): 将两个矩阵的变换组合起来。

3. 变换应用

• mapRect(RectF rect): 变换矩形区域。
• mapVectors(float[] vecs): 变换向量而不涉及位移。
• mapRadius(float radius): 变换圆的半径，常用于变换圆形或椭圆。

4. 矩阵操作

• reset(): 重置矩阵为单位矩阵。
• set(Matrix src): 设置当前矩阵与指定矩阵相同。
• invert(Matrix inverse): 计算当前矩阵的逆矩阵。

5. 辅助方法

• isIdentity(): 检查矩阵是否为单位矩阵。
• rectStaysRect(): 检查矩阵变换后，矩形是否仍然保持为矩形。

6. 与 Canvas 的结合

Matrix 类在结合 Canvas 使用时尤为强大，可用于实现图像、文本和形状的复杂变换效果。

• canvas.setMatrix(Matrix matrix): 设置画布的变换矩阵。
• canvas.concat(Matrix matrix): 将画布当前的变换矩阵与另一个矩阵组合。

这些方法使得 Matrix 成为一个多功能且强大的工具，可以在图形处理、动画制作和视图变换中发挥关键作用。通过这些方法的组合使用，开发者可以实现复杂和精确的图形变换效果。接下来将对第2部分重点介绍一下。

在 Android 的 Matrix 类中，组合变换是一项非常强大的功能。postConcat、preConcat 和 setConcat 方法允许开发者以灵活的方式组合不同的图形变换。以下是这些方法的详细说明和例子：

1. postConcat(Matrix other)

postConcat 方法将当前矩阵与另一个矩阵相乘，乘法顺序是先应用当前矩阵的变换，然后应用参数中提供的矩阵的变换。

例子

假设您想先旋转一个图像，然后再对其进行缩放：

val matrix = Matrix()
matrix.setRotate(45f) // 旋转45度

val scaleMatrix = Matrix()
scaleMatrix.setScale(2f, 2f) // 缩放，x和y都放大两倍

matrix.postConcat(scaleMatrix) // 先旋转，再缩放

2. preConcat(Matrix other)

与 postConcat 相反，preConcat 方法先应用参数中的矩阵变换，然后应用当前矩阵的变换。

例子

假设您想先缩放一个图像，然后再旋转它：

val matrix = Matrix()
matrix.setRotate(45f) // 旋转45度

val scaleMatrix = Matrix()
scaleMatrix.setScale(2f, 2f) // 缩放，x和y都放大两倍

matrix.preConcat(scaleMatrix) // 先缩放，再旋转

3. setConcat(Matrix a, Matrix b)

setConcat 方法结合两个矩阵的变换，先应用第二个参数 b 的变换，然后是第一个参数 a 的变换。

例子

假设您有两个矩阵，一个用于旋转，另一个用于缩放，您想先缩放后旋转：

val rotateMatrix = Matrix()
rotateMatrix.setRotate(45f) // 旋转45度

val scaleMatrix = Matrix()
scaleMatrix.setScale(2f, 2f) // 缩放，x和y都放大两倍

val resultMatrix = Matrix()
resultMatrix.setConcat(rotateMatrix, scaleMatrix) // 先缩放，再旋转

综合理解

• 这三种方法提供了不同的组合变换策略，允许开发者根据需要灵活地控制变换顺序。
• 变换的顺序对最终结果有着决定性影响。比如，先缩放后旋转与先旋转后缩放会产生截然不同的结果。
• 理解这些方法的关键在于理解矩阵乘法的顺序以及它如何影响最终的变换效果。