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

本篇博客主要讲解一下如何处理对一个Bitmap对象进行处理，包括：缩放、旋转、位移、倾斜等。在最后将以一个简单的Demo来演示图片特效的变换。

1. Matrix概述

对于一个图片变换的处理，需要Matrix类的支持，它位于"android.graphics.Matrix"包下，是Android提供的一个3*3 矩阵工具类：

它本身不能对图像或View进行变换，但它可与其他API结合来控制图形、View的变换，如Canvas。Matrix提供了一些方法来控制图片变换：

setTranslate(float dx,float dy)：控制Matrix进行位移。
setSkew(float kx,float ky)：控制Matrix进行倾斜，kx、ky为X、Y方向上的比例。
setSkew(float kx,float ky,float px,float py)：控制Matrix以px、py为轴心进行倾斜，kx、ky为X、Y方向上的倾斜比例。
setRotate(float degrees)：控制Matrix进行depress角度的旋转，轴心为（0,0）。
setRotate(float degrees,float px,float py)：控制Matrix进行depress角度的旋转，轴心为(px,py)。
setScale(float sx,float sy)：设置Matrix进行缩放，sx、sy为X、Y方向上的缩放比例。
setScale(float sx,float sy,float px,float py)：设置Matrix以(px,py)为轴心进行缩放，sx、sy为X、Y方向上的缩放比例。

　　之前有提过，图片在内存中存放的就是一个一个的像素点，而对于图片的变换主要是处理图片的每个像素点，对每个像素点进行相应的变换，即可完成对图像的变换。上面已经列举了Matrix进行变换的常用方法，下面以几个Demo来讲解一下如何通过Matrix进行变换。

2. Matrix缩放

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旋转

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:      中心点的X

        // py:      中心点的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) {

        // 需要根据移动的距离来创建图片的拷贝图大小

        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倾斜

private void bitmapSkew(Bitmap bitmap, float dx, float dy) {

        // 根据图片的倾斜比例，计算变换后图片的大小，

        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();

        // 设置图片倾斜的比例

        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变换注意事项

　　上面几个小方法演示了如何使用Matrix进行变换，但是还有几点需要额外注意一下：

对于一个从BitmapFactory.decodeXxx()方法加载的Bitmap对象而言，它是一个只读的，无法对其进行处理，必须使用Bitmap.createBitmap()方法重新创建一个Bitmap对象的拷贝，才可以对拷贝的Bitmap进行处理。
因为图像的变换是针对每一个像素点的，所以有些变换可能发生像素点的丢失，这里需要使用Paint.setAnitiAlias(boolean)设置来消除锯齿，这样图片变换后的效果会好很多。
在重新创建一个Bitmap对象的拷贝的时候，需要注意它的宽高，如果设置不妥，很可能变换后的像素点已经移动到"图片之外"去了。

7. 示例代码

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:      中心点的X

        // py:      中心点的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) {

        // 需要根据移动的距离来创建图片的拷贝图大小

        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) {

        // 根据图片的倾斜比例，计算变换后图片的大小，

        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();

        // 设置图片倾斜的比例

        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));

    }

}

运行结果：

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]

本文转自：

Android--Matrix图片变换处理