Android Matrix不再疑惑

前言

在进行坐标变换的时候，都绕不开Matrix类，那到底Matrix原理是什么以及怎么使用，接下来将会详细讲解。

通过这篇文章，你将了解到：

• 矩阵知识
• 矩阵操作（如翻译、旋转、缩放、拼接、反转、投影、透视等）
• 2D和3D变换

一、矩阵知识

如上图，是一个二行二列的矩阵。

矩阵可以相加（对应元素相加），也可以相乘（按照行列式法则）。

矩阵的转置是将矩阵的行和列互换。

矩阵的逆矩阵是唯一能使矩阵相乘结果为单位矩阵的矩阵。

二、矩阵操作

1. 翻译

翻译矩阵将一个点从一个位置移动到另一个位置。

Matrix matrix = new Matrix();
matrix.setTranslate(x, y);

2. 旋转

旋转矩阵将一个点绕着一个点旋转一定角度。

Matrix matrix = new Matrix();
matrix.setRotate(degrees, px, py);

3. 缩放

缩放矩阵将一个点沿x轴和y轴缩放一定倍数。

Matrix matrix = new Matrix();
matrix.setScale(sx, sy);

4. 拼接

拼接矩阵将两个矩阵连接在一起，形成一个新的矩阵。

Matrix matrix = new Matrix();
matrix.preConcat(otherMatrix);

5. 反转

反转矩阵将一个矩阵的所有元素取反。

Matrix matrix = new Matrix();
matrix.invert(otherMatrix);

6. 投影

投影矩阵将一个点从3D空间投影到2D空间。

Matrix matrix = new Matrix();
matrix.setProjectionM(projectionMatrix, 0, projectionMatrixOffset);

7. 透视

透视矩阵将一个点从2D空间投影到3D空间。

Matrix matrix = new Matrix();
matrix.setPerspactiveM(perspectiveMatrix, 0, perspectiveMatrixOffset);

三、2D和3D变换

1. 2D变换

2D变换包括平移、旋转和缩放。

平移：将一个点从一个位置移动到另一个位置。

旋转：将一个点绕着一个点旋转一定角度。

缩放：将一个点沿x轴和y轴缩放一定倍数。

2. 3D变换

3D变换包括平移、旋转、缩放、投影和透视。

平移：将一个点从一个位置移动到另一个位置。

旋转：将一个点绕着一个点旋转一定角度。

缩放：将一个点沿x轴、y轴和z轴缩放一定倍数。

投影：将一个点从3D空间投影到2D空间。

透视：将一个点从2D空间投影到3D空间。

结语

Matrix类是Android中进行坐标变换的重要工具。通过理解矩阵知识和掌握矩阵操作，你可以轻松实现各种坐标变换，从而为你的Android应用带来更丰富的视觉效果。