Matrix: android 中的Matrix (android.graphics.Matrix) (轉)

本篇博客主要講解一下如何處理對一個Bitmap對象進行處理，包括：縮放、旋轉、位移、傾斜等。在最后將以一個簡單的Demo來演示圖片特效的變換。

1. Matrix概述

對於一個圖片變換的處理，需要Matrix類的支持，它位於"android.graphics.Matrix"包下，是Android提供的一個3*3 矩陣工具類：

它本身不能對圖像或View進行變換，但它可與其他API結合來控制圖形、View的變換，如Canvas。Matrix提供了一些方法來控制圖片變換：

• setTranslate(float dx,float dy)：控制Matrix進行位移。
• setSkew(float kx,float ky)：控制Matrix進行傾斜，kx、ky為X、Y方向上的比例。
• setSkew(float kx,float ky,float px,float py)：控制Matrix以px、py為軸心進行傾斜，kx、ky為X、Y方向上的傾斜比例。
• setRotate(float degrees)：控制Matrix進行depress角度的旋轉，軸心為（0,0）。
• setRotate(float degrees,float px,float py)：控制Matrix進行depress角度的旋轉，軸心為(px,py)。
• setScale(float sx,float sy)：設置Matrix進行縮放，sx、sy為X、Y方向上的縮放比例。
• setScale(float sx,float sy,float px,float py)：設置Matrix以(px,py)為軸心進行縮放，sx、sy為X、Y方向上的縮放比例。

　　之前有提過，圖片在內存中存放的就是一個一個的像素點，而對於圖片的變換主要是處理圖片的每個像素點，對每個像素點進行相應的變換，即可完成對圖像的變換。上面已經列舉了Matrix進行變換的常用方法，下面以幾個Demo來講解一下如何通過Matrix進行變換。 

2. Matrix縮放

private void bitmapScale(Bitmap bitmap, float x, float y) {
        Bitmap afterBitmap = Bitmap.createBitmap((int) (bitmap.getWidth() * x),
                (int) (bitmap.getHeight() * y), bitmap.getConfig());
        Canvas canvas = new Canvas(afterBitmap);
        Matrix matrix = new Matrix();
        matrix.setScale(x, y);

        printMatrixValue(matrix, "bitmapScale");
        Paint paint = new Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG);
        canvas.drawBitmap(bitmap, matrix, paint);
        iv_preview.setImageBitmap(afterBitmap);
    }

3. Matrix旋轉

private void bitmapRotate(Bitmap bitmap, float degree) {
        Bitmap afterBitmap = Bitmap.createBitmap(bitmap.getWidth(),
                bitmap.getHeight(), bitmap.getConfig());
        Canvas canvas = new Canvas(afterBitmap);
        Matrix matrix = new Matrix();
        // degree: 角度
        // px:      中心點的X
        // py:      中心點的Y
        matrix.setRotate(degree, (float) bitmap.getWidth() / 2, (float) bitmap.getHeight() / 2);

        printMatrixValue(matrix, "bitmapRotate");
        Paint paint = new Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG);
        canvas.drawBitmap(bitmap, matrix, paint);
        iv_preview.setImageBitmap(afterBitmap);
    }

4. Matrix位移

private void bitmapTranslate(Bitmap bitmap, float dx, float dy) {
        // 需要根據移動的距離來創建圖片的拷貝圖大小
        Bitmap afterBitmap = Bitmap.createBitmap((int) (bitmap.getWidth() + dx),
                (int) (bitmap.getHeight() + dy), bitmap.getConfig());
        Canvas canvas = new Canvas(afterBitmap);
        Matrix matrix = new Matrix();
        matrix.setTranslate(dx, dy);

        printMatrixValue(matrix, "bitmapTranslate");
        Paint paint = new Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG);
        canvas.drawBitmap(bitmap, matrix, paint);
        iv_preview.setImageBitmap(afterBitmap);
    }

5. Matrix傾斜

private void bitmapSkew(Bitmap bitmap, float dx, float dy) {
        // 根據圖片的傾斜比例，計算變換后圖片的大小，
        Bitmap afterBitmap = Bitmap.createBitmap(bitmap.getWidth()
                + (int) (bitmap.getWidth() * dx), bitmap.getHeight()
                + (int) (bitmap.getHeight() * dy), bitmap.getConfig());
        Canvas canvas = new Canvas(afterBitmap);
        Matrix matrix = new Matrix();
        // 設置圖片傾斜的比例
        matrix.setSkew(dx, dy);

        printMatrixValue(matrix, "bitmapSkew");
        Paint paint = new Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG);
        canvas.drawBitmap(bitmap, matrix, paint);
        iv_preview.setImageBitmap(afterBitmap);
    }

6. Matrix變換注意事項

　　上面幾個小方法演示了如何使用Matrix進行變換，但是還有幾點需要額外注意一下：

• 對於一個從BitmapFactory.decodeXxx()方法加載的Bitmap對象而言，它是一個只讀的，無法對其進行處理，必須使用Bitmap.createBitmap()方法重新創建一個Bitmap對象的拷貝，才可以對拷貝的Bitmap進行處理。
• 因為圖像的變換是針對每一個像素點的，所以有些變換可能發生像素點的丟失，這里需要使用Paint.setAnitiAlias(boolean)設置來消除鋸齒，這樣圖片變換后的效果會好很多。
• 在重新創建一個Bitmap對象的拷貝的時候，需要注意它的寬高，如果設置不妥，很可能變換后的像素點已經移動到"圖片之外"去了。

7. 示例代碼

package com.yongdaimi.android.ffapitest;

import android.graphics.Bitmap;
import android.graphics.BitmapFactory;
import android.graphics.Canvas;
import android.graphics.Matrix;
import android.graphics.Paint;
import android.graphics.drawable.BitmapDrawable;
import android.os.Bundle;
import android.support.annotation.Nullable;
import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.util.Log;
import android.view.View;
import android.widget.Button;
import android.widget.ImageView;

import java.util.Arrays;

import javax.security.auth.login.LoginException;

public class MatrixDemoActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener {


    private ImageView iv_preview;
    private ImageView iv_origin_view;

    private Button bt_scale;
    private Button bt_rotate;
    private Button bt_translate;
    private Button bt_skew;


    @Override
    protected void onCreate(@Nullable Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_matrix_demo);
        initView();

    }

    private void initView() {
        iv_preview = findViewById(R.id.iv_preview);
        iv_origin_view = findViewById(R.id.iv_origin_view);

        bt_scale = findViewById(R.id.bt_scale);
        bt_scale.setOnClickListener(this);
        bt_rotate = findViewById(R.id.bt_rotate);
        bt_rotate.setOnClickListener(this);
        bt_translate = findViewById(R.id.bt_translate);
        bt_translate.setOnClickListener(this);
        bt_skew = findViewById(R.id.bt_skew);
        bt_skew.setOnClickListener(this);
    }


    @Override
    public void onClick(View view) {
        // Bitmap bitmap = ((BitmapDrawable) iv_origin_view.getDrawable()).getBitmap();
        Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.mipmap.ic_launcher);
        switch (view.getId()) {
            case R.id.bt_scale:
                bitmapScale(bitmap, 4, 4);
                break;
            case R.id.bt_rotate:
                bitmapRotate(bitmap, 180);
                break;
            case R.id.bt_translate:
                bitmapTranslate(bitmap, 200, 200);
                break;
            case R.id.bt_skew:
                bitmapSkew(bitmap, 0.2f, 0.4f);
                break;
            default:
                break;
        }
    }


    private void bitmapScale(Bitmap bitmap, float x, float y) {
        Bitmap afterBitmap = Bitmap.createBitmap((int) (bitmap.getWidth() * x),
                (int) (bitmap.getHeight() * y), bitmap.getConfig());
        Canvas canvas = new Canvas(afterBitmap);
        Matrix matrix = new Matrix();
        matrix.setScale(x, y);

        printMatrixValue(matrix, "bitmapScale");
        Paint paint = new Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG);
        canvas.drawBitmap(bitmap, matrix, paint);
        iv_preview.setImageBitmap(afterBitmap);
    }


    private void bitmapRotate(Bitmap bitmap, float degree) {
        Bitmap afterBitmap = Bitmap.createBitmap(bitmap.getWidth(),
                bitmap.getHeight(), bitmap.getConfig());
        Canvas canvas = new Canvas(afterBitmap);
        Matrix matrix = new Matrix();
        // degree: 角度
        // px:      中心點的X
        // py:      中心點的Y
        matrix.setRotate(degree, (float) bitmap.getWidth() / 2, (float) bitmap.getHeight() / 2);

        printMatrixValue(matrix, "bitmapRotate");
        Paint paint = new Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG);
        canvas.drawBitmap(bitmap, matrix, paint);
        iv_preview.setImageBitmap(afterBitmap);
    }


    private void bitmapTranslate(Bitmap bitmap, float dx, float dy) {
        // 需要根據移動的距離來創建圖片的拷貝圖大小
        Bitmap afterBitmap = Bitmap.createBitmap((int) (bitmap.getWidth() + dx),
                (int) (bitmap.getHeight() + dy), bitmap.getConfig());
        Canvas canvas = new Canvas(afterBitmap);
        Matrix matrix = new Matrix();
        matrix.setTranslate(dx, dy);

        printMatrixValue(matrix, "bitmapTranslate");
        Paint paint = new Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG);
        canvas.drawBitmap(bitmap, matrix, paint);
        iv_preview.setImageBitmap(afterBitmap);
    }


    private void bitmapSkew(Bitmap bitmap, float dx, float dy) {
        // 根據圖片的傾斜比例，計算變換后圖片的大小，
        Bitmap afterBitmap = Bitmap.createBitmap(bitmap.getWidth()
                + (int) (bitmap.getWidth() * dx), bitmap.getHeight()
                + (int) (bitmap.getHeight() * dy), bitmap.getConfig());
        Canvas canvas = new Canvas(afterBitmap);
        Matrix matrix = new Matrix();
        // 設置圖片傾斜的比例
        matrix.setSkew(dx, dy);

        printMatrixValue(matrix, "bitmapSkew");
        Paint paint = new Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG);
        canvas.drawBitmap(bitmap, matrix, paint);
        iv_preview.setImageBitmap(afterBitmap);
    }


    public void printMatrixValue(Matrix matrix, String methodName) {
        float[] empty_matrix = new float[9];
        matrix.getValues(empty_matrix);
        Log.i("xp.chen", "methodName: "+methodName + ", " +Arrays.toString(empty_matrix));
    }


}

運行結果： 

2019-05-09 16:16:40.142 8279-8279/com.yongdaimi.android.ffapitest I/xp.chen: methodName: bitmapScale, [4.0, 0.0, 0.0, 0.0, 4.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0]
2019-05-09 16:16:44.015 8279-8279/com.yongdaimi.android.ffapitest I/xp.chen: methodName: bitmapRotate, [-1.0, -0.0, 192.0, 0.0, -1.0, 192.0, 0.0, 0.0, 1.0]
2019-05-09 16:16:50.593 8279-8279/com.yongdaimi.android.ffapitest I/xp.chen: methodName: bitmapTranslate, [1.0, 0.0, 200.0, 0.0, 1.0, 200.0, 0.0, 0.0, 1.0]
2019-05-09 16:16:53.470 8279-8279/com.yongdaimi.android.ffapitest I/xp.chen: methodName: bitmapSkew, [1.0, 0.2, 0.0, 0.4, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0]

本文轉自：

Android--Matrix圖片變換處理