Android 之 Canvas API 详解 (Part 3) Matrix 和 drawBitmapMesh

本节引言：

在Canvas的API文档中，我们看到这样一个方法：drawBitmap(Bitmap bitmap, Matrix matrix, Paint paint)

这个Matrix可是有大文章的，前面我们在学Paint的API中的ColorFilter中曾讲过ColorMatrix 颜色矩阵，一个4 * 5 的矩阵，我们可以通过修改矩阵值来修改色调，饱和度等！ 而今天讲的这个Matrix可以结合其他API来控制图形，组件的变换。比如Canvas就提供了上面的 这个drawBitmap来实现矩阵变换的效果！下面我们来慢慢研究这个东东~

官方API文档：Matrix

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1.Matrix中的几个常用的变换方法

• setTranslate(float dx, float dy)：控制Matrix进行平移
• setRotate(float degrees, float px, float py)：旋转，参数依次是:旋转角度，轴心(x,y)
• setScale(float sx, float sy, float px, float py):缩放， 参数依次是：X，Y轴上的缩放比例；缩放的轴心
• setSkew(float kx, float ky)：倾斜(扭曲)，参数依次是：X，Y轴上的缩放比例

其实和Canvas变换的方法基本一致，在为Matrix设置了上面的变换后，调用Canvas的 drawBitmap()方法调用矩阵就好~

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2.Matrix使用示例：

运行效果图：

代码实现：

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();}@Overrideprotected 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 < 2.0){scale += 0.1;}matrix.setScale(scale,scale);break;case 4: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();}
}

布局代码:activity_main.xml：

<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="match_parent"><LinearLayoutandroid:id="@+id/ly_bar"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="64dp"android:layout_alignParentBottom="true"><Buttonandroid:id="@+id/btn_reset"android:layout_width="0dp"android:layout_height="match_parent"android:layout_weight="1"android:text="重置" /><Buttonandroid:id="@+id/btn_left"android:layout_width="0dp"android:layout_height="match_parent"android:layout_weight="1"android:text="左倾" /><Buttonandroid:id="@+id/btn_right"android:layout_width="0dp"android:layout_height="match_parent"android:layout_weight="1"android:text="右倾" /><Buttonandroid:id="@+id/btn_zoomin"android:layout_width="0dp"android:layout_height="match_parent"android:layout_weight="1"android:text="放大" /><Buttonandroid: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.MyViewandroid:id="@+id/myView"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="match_parent"android:layout_above="@id/ly_bar" /></RelativeLayout>

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;@Overrideprotected 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);}@Overridepublic 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;}}
}

用法非常简单，就不解释了~

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3.drawBitmapMesh扭曲图像

在API文档中还有这样一个方法： drawBitmapMesh(Bitmap bitmap, int meshWidth, int meshHeight, float[] verts, int vertOffset, int[] colors, int colorOffset, Paint paint)

参数依次是：

bitmap：需要扭曲的原位图

meshWidth/meshHeight：在横/纵向上把原位图划分为多少格

verts：长度为(meshWidth+1)*(meshHeight+2)的数组，他记录了扭曲后的位图各顶点(网格线交点) 位置，虽然他是一个一维数组，但是实际上它记录的数据是形如(x0,y0)，(x1,y1)..(xN,Yn)格式的数据， 这些数组元素控制对bitmap位图的扭曲效果

vertOffset：控制verts数组从第几个数组元素开始对bitmap进行扭曲(忽略verOffset之前数据 的扭曲效果)

代码示例：

运行效果图：

代码实现：

/*** 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);}@Overrideprotected 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 < COUNT * 2; i += 2){float dx = cx - orig[i + 0];float dy = cy - orig[i + 1];float dd = dx * dx + dy * dy;//计算每个座标点与当前点（cx、cy）之间的距离float d = (float)Math.sqrt(dd);//计算扭曲度，距离当前点（cx、cy）越远，扭曲度越小float pull = 80000 / ((float) (dd * d));//对verts数组（保存bitmap上21 * 21个点经过扭曲后的座标）重新赋值if (pull >= 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();}@Overridepublic 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;}}

实现流程分析：

首先你要弄清楚，这个verts数组存储的是什么？比如 verts[0]和verts1，这两个相邻的元素其实表示的就是我们第一个点的x坐标和y坐标！ 知道这一点，你就知道为什么有21 * 21个点，以及为什么数组长度等于这个值 * 2！ 初始化部分也就懂了！

接着我们再来看看根据触摸事件计算verts数组元素的值的实现： 获得触摸点的x,y坐标，拿这个值去减对应点的x,y只，计算出触摸点和每个坐标点的距离 然后计算所谓的扭曲度：80000 / ((float) (dd * d))；扭曲度 >= 1的，直接让该坐标 点指向这个触摸点，< 1的，则让各个顶点向触摸点发生偏移，然后再调用invalidate()重绘~ 大概就这样~多思考思考，如果还是不理解就算了~知道有这东西就好！