Canvas API詳解(Part 3)Matrix和drawBitmapMash

本節引言：

在Canvas的API文件中，我們看到這樣一個方法：drawBitmap(Bitmap bitmap, Matrix matrix, Paint paint)
這個Matrix可是有大文章的，前面我們在學Paint的API中的ColorFilter中曾講過ColorMatrix 顏色矩陣，一個4 * 5 的矩陣，我們可以透過修改矩陣值來修改色調，飽和度等！而今天講的這個Matrix可以結合其他API來控制圖形，組件的變換。例如Canvas就提供了上面的這個drawBitmap來實現矩陣變換的效果！下面我們來慢慢研究這個東東~
官方API文件：Matrix

#1.Matrix中的幾個常用的變換方法

setTranslate(float dx, float dy)：控制Matrix進行平移
setRotate(float degrees, float px , float py)：旋轉，參數依序是:旋轉角度，軸心(x,y)
setScale(float sx, float sy, float px, float py):縮放，參數依序為：X，Y軸上的縮放比例；縮放的軸心
setSkew(float kx, float ky)：傾斜(扭曲)，參數依序為：X，Y軸上的縮放比例

其實和Canvas變換的方法基本上一致，在為Matrix設定了上面的變換後，呼叫Canvas的 drawBitmap()方法呼叫矩陣就好~

2.Matrix使用範例：

執行效果圖：

程式碼實作：

MyView.java：

/**
 * Created by Jay on 2015/11/11 0011.
 */
public class MyView extends View {

    private Bitmap mBitmap;
    private Matrix matrix = new Matrix();
    private float sx = 0.0f;          //设置倾斜度
    private int width,height;         //位图宽高
    private float scale = 1.0f;       //缩放比例
    private int method = 0;

    public MyView(Context context) {
        this(context, null);
    }

    public MyView(Context context, AttributeSet attrs) {
        super(context, attrs);
        init();
    }

    public MyView(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr) {
        super(context, attrs, defStyleAttr);
    }

    private void init() {
        mBitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.mipmap.img_meizi);
        width = mBitmap.getWidth();
        height = mBitmap.getHeight();
    }

    @Override
    protected void onDraw(Canvas canvas) {
        super.onDraw(canvas);
        switch (method){
            case 0:
                matrix.reset();
                break;
            case 1:
                sx += 0.1;
                matrix.setSkew(sx,0);
                break;
            case 2:
                sx -= 0.1;
                matrix.setSkew(sx,0);
                break;
            case 3:
                if(scale  0.5){
                    scale -= 0.1;
                }
                matrix.setScale(scale,scale);
                break;
        }
        //根据原始位图与Matrix创建新图片
        Bitmap bitmap = Bitmap.createBitmap(mBitmap,0,0,width,height,matrix,true);
        canvas.drawBitmap(bitmap,matrix,null);    //绘制新位图
    }

    public void setMethod(int i){
        method = i;
        postInvalidate();
    }
}

佈局程式碼:activity_main.xml#：

<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent">

    <LinearLayout
        android:id="@+id/ly_bar"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="64dp"
        android:layout_alignParentBottom="true">

        <Button
            android:id="@+id/btn_reset"
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_height="match_parent"
            android:layout_weight="1"
            android:text="重置" />

        <Button
            android:id="@+id/btn_left"
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_height="match_parent"
            android:layout_weight="1"
            android:text="左倾" />

        <Button
            android:id="@+id/btn_right"
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_height="match_parent"
            android:layout_weight="1"
            android:text="右倾" />

        <Button
            android:id="@+id/btn_zoomin"
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_height="match_parent"
            android:layout_weight="1"
            android:text="放大" />

        <Button
            android:id="@+id/btn_zoomout"
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_height="match_parent"
            android:layout_weight="1"
            android:text="缩小" />
    </LinearLayout>


    <com.jay.canvasdemo3.MyView
        android:id="@+id/myView"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent"
        android:layout_above="@id/ly_bar" />

MainActivity.java：

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener{

    private Button btn_reset;
    private Button btn_left;
    private Button btn_right;
    private Button btn_zoomin;
    private Button btn_zoomout;
    private MyView myView;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        bindViews();
    }

    private void bindViews() {
        btn_reset = (Button) findViewById(R.id.btn_reset);
        btn_left = (Button) findViewById(R.id.btn_left);
        btn_right = (Button) findViewById(R.id.btn_right);
        btn_zoomin = (Button) findViewById(R.id.btn_zoomin);
        btn_zoomout = (Button) findViewById(R.id.btn_zoomout);
        myView = (MyView) findViewById(R.id.myView);


        btn_reset.setOnClickListener(this);
        btn_left.setOnClickListener(this);
        btn_right.setOnClickListener(this);
        btn_zoomin.setOnClickListener(this);
        btn_zoomout.setOnClickListener(this);

    }

    @Override
    public void onClick(View v) {
        switch (v.getId()){
            case R.id.btn_reset:
                myView.setMethod(0);
                break;
            case R.id.btn_left:
                myView.setMethod(1);
                break;
            case R.id.btn_right:
                myView.setMethod(2);
                break;
            case R.id.btn_zoomin:
                myView.setMethod(3);
                break;
            case R.id.btn_zoomout:
                myView.setMethod(4);
                break;
        }
    }
}

用法非常簡單，就不解釋了~

3.drawBitmapMash扭曲圖像

在API文件中還有這樣一個方法：drawBitmapMesh(Bitmap bitmap, int meshWidth, int meshHeight, float[] verts, int vertOffset, int[] colors, int colorOffset, Paint paint)
參數依序是：
bitmap：需要扭曲的原位圖
meshWidth/meshHeight：在橫/縱向上把原位圖分成多少格
verts：長度為(meshWidth+1) *(meshHeight+2)的數組，他記錄了扭曲後的位圖各頂點(網格線交點) 位置，雖然他是一個一維數組，但是實際上它記錄的數據是形如(x0,y0)，(x1,y1)..(xN,Yn)格式的數據，這些陣列元素控制對bitmap位圖的扭曲效果
vertOffset：控制verts陣列從第幾個陣列元素開始對bitmap進行扭曲(忽略verOffset之前數據的扭曲效果)

程式碼範例：

執行效果圖：

程式碼實作：

/**
 * Created by Jay on 2015/11/11 0011.
 */
public class MyView extends View {

    //将水平和竖直方向上都划分为20格
    private final int WIDTH = 20;
    private final int HEIGHT = 20;
    private final int COUNT = (WIDTH + 1) * (HEIGHT + 1);  //记录该图片包含21*21个点
    private final float[] verts = new float[COUNT * 2];    //扭曲前21*21个点的坐标
    private final float[] orig = new float[COUNT * 2];    //扭曲后21*21个点的坐标
    private Bitmap mBitmap;
    private float bH,bW;


    public MyView(Context context) {
        this(context, null);
    }

    public MyView(Context context, AttributeSet attrs) {
        super(context, attrs);
        init();
    }

    public MyView(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr) {
        super(context, attrs, defStyleAttr);
    }

    private void init() {
        mBitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.mipmap.img_wuliao);
        bH = mBitmap.getWidth();
        bW = mBitmap.getHeight();
        int index = 0;
        //初始化orig和verts数组。
        for (int y = 0; y <= HEIGHT; y++)
        {
            float fy = bH * y / HEIGHT;
            for (int x = 0; x <= WIDTH; x++)
            {
                float fx = bW * x / WIDTH;
                orig[index * 2 + 0] = verts[index * 2 + 0] = fx;
                orig[index * 2 + 1] = verts[index * 2 + 1] = fy;
                index += 1;
            }
        }
        //设置背景色
        setBackgroundColor(Color.WHITE);
    }

    @Override
    protected void onDraw(Canvas canvas) {
        canvas.drawBitmapMesh(mBitmap, WIDTH, HEIGHT, verts
                , 0, null, 0, null);
    }

    //工具方法，用于根据触摸事件的位置计算verts数组里各元素的值
    private void warp(float cx, float cy)
    {
        for (int i = 0; i = 1)
            {
                verts[i + 0] = cx;
                verts[i + 1] = cy;
            }
            else
            {
                //控制各顶点向触摸事件发生点偏移
                verts[i + 0] = orig[i + 0] + dx * pull;
                verts[i + 1] = orig[i + 1] + dy * pull;
            }
        }
        //通知View组件重绘
        invalidate();
    }

    @Override
    public boolean onTouchEvent(MotionEvent event)
    {
        //调用warp方法根据触摸屏事件的座标点来扭曲verts数组
        warp(event.getX(), event.getY());
        return true;
    }

}

實作流程分析：

首先你要弄清楚，這個verts陣列儲存的是什麼？比如 verts[0]和verts1，這兩個相鄰的元素其實表示的就是我們第一個點的x座標和y座標！知道這一點，你就知道為什麼有21 * 21個點，以及為什麼數組長度等於這個值 * 2！初始化部分也就懂了！
接著我們再來看看根據觸控事件計算verts陣列元素的值的實作：得到觸控點的x,y座標，拿這個值去減對應點的x,y只，計算出觸控點和每個座標點的距離然後計算所謂的扭曲度：80000 / ((float) (dd * d))；扭曲度 >= 1的，直接讓該座標點指向這個觸控點，< 1的，則讓各個頂點向觸控點偏移，然後再呼叫invalidate()重繪~ 大概就這樣~多思考思考，如果還是不理解就算了~知道有這東西就好！

4.本節範例下載：

CanvasDemo3.zip

CanvasDemo4.zip

本節小結：

本節內容大部分摘自－李剛《Android》瘋狂講義，可能稍微容易理解一點吧~ Matrix應該大部分的童鞋都能看懂，而drawBitmapMash扭曲影像則可能需要一點時間消化消化，看不懂也沒什麼哈~嗯，本節就到這裡，謝謝