View自定义学习摘要笔记（二）
学习资料：1、Canvas之translate、scale、rotate、skew方法讲解！
2、安卓自定义View教程
3、《android群英传》徐宜生
4、Android Canvas的save(),saveLayer()和restore()浅谈
5、Approximate a circle with cubic Bézier curves
PathMeasure
此类主要是用来测量Path的类，主要有以下方法：
无参构造函数 PathMeasure ()
创建一个PathMeasure()，注意：使用时需要用setPath(…)指定一个需要测量的Path。
有参构造函数：PathMeasure (Path path, boolean forceClosed)
注意：如果关联之后 Path 内容进行了更改，则需要使用 setPath 方法重新关联。
Note：
不论 forceClosed 设置为何种状态(true 或者 false)， 都不会影响原有Path的状态，即 Path 与 PathMeasure 关联之后，之前的的 Path 不会有任何改变。
forceClosed 的设置状态可能会影响测量结果，如果 Path 未闭合但在与 PathMeasure 关联的时候设置 forceClosed 为 true 时，测量结果可能会比 Path 实际长度稍长一点，获取到到是该 Path 闭合时的状态。forceClosed 为 false 测量的是当前 Path 状态的长度， forceClosed 为 true，则不论Path是否闭合测量的都是 Path 的闭合长度。
getSegment
如果 startWithMoveTo 为 true, 则被截取出来到Path片段保持原状，如果 startWithMoveTo 为 false，则会将截取出来的 Path 片段的起始点移动到 dst 的最后一个点，以保证 dst 的连续性。
nextContour
我们知道 Path 可以由多条曲线构成，但不论是 getLength , getgetSegment 或者是其它方法，都只会在其中第一条线段上运行，而这个 nextContour 就是用于跳转到下一条曲线到方法，如果跳转成功，则返回 true， 如果跳转失败，则返回 false。
1.曲线的顺序与 Path 中添加的顺序有关。
2.getLength 获取到到是当前一条曲线的长度，而不是整个 Path 的长度。
3.getLength 等方法是针对当前的曲线(其它方法请自行验证)。
getPosTan
上图中箭头在沿着 Path 运动时，方向始终与 Path 走向保持一致，保持方向主要就是依靠 tan
源码：
public class Demo4 extends View {
private float[] mPos;
private float[] mTan;
private Bitmap mArrows;
private float mCurrentValues;
private Matrix mMatrix;
public Demo4(Context context) {
super(context);
init(context);
}
public Demo4(Context context, AttributeSet attrs) {
super(context, attrs);
init(context);
}
public Demo4(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr) {
super(context, attrs, defStyleAttr);
init(context);
}
@TargetApi(21)
public Demo4(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr, int defStyleRes) {
super(context, attrs, defStyleAttr, defStyleRes);
init(context);
}
@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
super.onDraw(canvas);
Paint paint = new Paint();
paint.setStyle(Paint.Style.STROKE);
paint.setColor(Color.BLACK);
paint.setStrokeWidth(5);
canvas.translate(getWidth() / 2, getHeight() / 2);
Path path = new Path();
path.addCircle(0, 0, 200, Path.Direction.CW);
PathMeasure measure = new PathMeasure(path, false);
mCurrentValues += 0.005;// 计算当前的位置在总长度上的比例[0,1]
if (mCurrentValues >= 1) {
mCurrentValues = 0;
}
measure.getPosTan(measure.getLength() * mCurrentValues, mPos, mTan);// 获取当前位置的坐标以及趋势
mMatrix.reset();
// 计算图片旋转角度
float degrees = (float) (Math.atan2(mTan[1], mTan[0]) * 180 / Math.PI);
// 旋转图片
mMatrix.postRotate(degrees, mArrows.getWidth() / 2, mArrows.getHeight() / 2);
// 将图片绘制中心调整到与当前点重合
mMatrix.postTranslate(mPos[0] - mArrows.getWidth() / 2, mPos[1] - mArrows.getHeight() / 2);
canvas.drawPath(path, paint);
canvas.drawBitmap(mArrows, mMatrix, paint);
invalidate();
}
public void init(Context context) {
mTan = new float[2];
mPos = new float[2];
BitmapFactory.Options options = new BitmapFactory.Options();
options.inSampleSize = 6;
mArrows = BitmapFactory.decodeResource(context.getResources(), R.drawable.arrows, options);
mMatrix = new Matrix();
}
}
getMatrix
我们可以将上面都例子中 getPosTan 替换为 getMatrix， 看看是不是会显得简单很多:
具体绘制:
Path path = new Path(); // 创建 Path
path.addCircle(0, 0, 200, Path.Direction.CW); // 添加一个圆形
PathMeasure measure = new PathMeasure(path, false); // 创建 PathMeasure
currentValue += 0.005; // 计算当前的位置在总长度上的比例[0,1]
if (currentValue >= 1) {
currentValue = 0;
}
// 获取当前位置的坐标以及趋势的矩阵
measure.getMatrix(measure.getLength() * currentValue, mMatrix, PathMeasure.TANGENT_MATRIX_FLAG | PathMeasure.POSITION_MATRIX_FLAG);
mMatrix.preTranslate(-mBitmap.getWidth() / 2, -mBitmap.getHeight() / 2); // 将图片绘制中心调整到与当前点重合。(注意:此处是前乘pre)
canvas.drawPath(path, mDeafultPaint); // 绘制 Path
canvas.drawBitmap(mBitmap, mMatrix, mDeafultPaint); // 绘制箭头
invalidate(); // 重绘页面上述两种方法的对比：
measure.getPosTan(measure.getLength() * mCurrentValues, mPos, mTan);// 获取当前位置的坐标以及趋势
//计算图片旋转角度
float degrees = (float) (Math.atan2(mTan[1], mTan[0]) * 180 / Math.PI);
//旋转图片
mMatrix.postRotate(degrees, mArrows.getWidth() / 2, mArrows.getHeight() / 2);
//将图片绘制中心调整到与当前点重合
mMatrix.postTranslate(mPos[0] - mArrows.getWidth() / 2, mPos[1] - mArrows.getHeight() / 2);measure.getMatrix(measure.getLength() * mCurrentValues, mMatrix,
PathMeasure.TANGENT_MATRIX_FLAG | PathMeasure.POSITION_MATRIX_FLAG);
//将图片绘制中心调整到与当前点重合(注意:此处是前乘pre)
mMatrix.preTranslate(-mArrows.getWidth() / 2, -mArrows.getHeight() / 2);两种方法都有的部分是：将图片绘制中心调整到与当前点重合 和 获取当前位置的坐标以及趋势。
不同的是前一种有旋转，而后一种并没有，这是为什么？这就要观察两种方式在获取当前位置的坐标以及趋势 的区别了。第一种是将获取的位置及趋势放在了两个数组中，然后再调用matrix的roate方法将其封装的矩阵中，而第二种是直接封装到了matrix中，实际上已经包含了位置和趋势，所以不用再调用roate方法了。
NOTE：
1.对 matrix 的操作必须要在 getMatrix 之后进行，否则会被 getMatrix 重置而导致无效。
2.矩阵对旋转角度默认为图片的左上角，我们此处需要使用 preTranslate 调整为图片中心。
3.pre(矩阵前乘) 与 post(矩阵后乘) 的区别:
pre是拿当前的矩阵乘以T，而post是拿T来乘以当前的矩阵，（矩阵的乘法是不满足交换率的，所以这两种乘法的结果是不一样的）.在图形学中，矩阵M右乘A，表示的是 A * M，而矩阵 M 左乘 A，则表示的是 M * A，可以形象地理解为右乘就是从右边乘进来，左乘就是从左边乘进来。pre其实执行的就是右乘的操作，而post执行的就是左乘的操作。在图像处理中，越靠近右边的矩阵越先执行，所以pre（也就是先的意思）所设置的矩阵就会先执行，而post（后的意思）的因为是左乘，所以它会放在最左边，那么就会最后执行。
Path & SVG
SVG 是一种矢量图，内部用的是 xml 格式化存储方式存储这操作和数据，你完全可以将 SVG 看作是 Path 的各项操作简化书写后的存储格式。
详细介绍及下载：
https://bigbadaboom.github.io/androidsvg/
Matrix详解
创建一个全新的Matrix，使用格式如下：
Matrix matrix = new Matrix();
通过这种方式创建出来的并不是一个数值全部为空的矩阵，而是一个单位矩阵,如下:
Matrix 相关的重要知识：
1.一开始从Canvas中获取到到Matrix并不是初始矩阵，而是经过偏移后到矩阵，且偏移距离就是距离屏幕左上角的位置。
这个可以用于判定View在屏幕上的绝对位置，View可以根据所处位置做出调整。
2.构造Matrix时使用的是矩阵乘法，前乘(pre)与后乘(post)结果差别很大。
3.受矩阵乘法影响，后面的执行的操作可能会影响到之前的操作。使用时需要注意构造顺序。
特殊方法
setPolyToPoly:
boolean setPolyToPoly (
float[] src, // 原始数组 src [x,y]，存储内容为一组点
int srcIndex, // 原始数组开始位置
float[] dst, // 目标数组 dst [x,y]，存储内容为一组点
int dstIndex, // 目标数组开始位置
int pointCount) // 测控点的数量 取值范围是: 0到4
从参数我们可以了解到setPolyToPoly最多可以支持4个点，这四个点通常为图形的四个角，可以通过这四个角将视图从矩形变换成其他形状。示例：
public class MatrixSetPolyToPolyTest extends View {
private Bitmap mBitmap; // 要绘制的图片
private Matrix mPolyMatrix; // 测试setPolyToPoly用的Matrix
public MatrixSetPolyToPolyTest(Context context) {
super(context);
initBitmapAndMatrix();
}
private void initBitmapAndMatrix() {
mBitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(),
R.drawable.poly_test);
mPolyMatrix = new Matrix();
float[] src = {0, 0, // 左上
mBitmap.getWidth(), 0, // 右上
mBitmap.getWidth(), mBitmap.getHeight(), // 右下
0, mBitmap.getHeight()}; // 左下
float[] dst = {0, 0, // 左上
mBitmap.getWidth(), 400, // 右上
mBitmap.getWidth(), mBitmap.getHeight() - 200, // 右下
0, mBitmap.getHeight()}; // 左下
// 核心要点
mPolyMatrix.setPolyToPoly(src, 0, dst, 0, src.length >> 1); // src.length >> 1 为位移运算 相当于处以2
// 此处为了更好的显示对图片进行了等比缩放和平移(图片本身有点大)
mPolyMatrix.postScale(0.26f, 0.26f);
mPolyMatrix.postTranslate(0,200);
}
@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
super.onDraw(canvas);
// 根据Matrix绘制一个变换后的图片
canvas.drawBitmap(mBitmap, mPolyMatrix, null);
}
}效果图：
setRectToRect
需要学习的博客：
打造个性的图片预览与多点触控
Android FoldingLayout 折叠布局 原理及实现（一）
Android FoldingLayout 折叠布局 原理及实现（二）
从零开始打造一个Android 3D立体旋转容器
效果：
Matrix Camera
2D和3D坐标系的比较：
常用方法
这两个方法是Camera中最基础也是最常用的方法。
getMatrix
void getMatrix (Matrix matrix)
计算当前状态下矩阵对应的状态，并将计算后的矩阵赋值给参数matrix。
applyToCanvas
void applyToCanvas (Canvas canvas)
计算当前状态下单矩阵对应的状态，并将计算后的矩阵应用到指定的canvas上。平移
void translate (float x, float y, float z)沿x轴平移
camera.translate(x, 0, 0);
matrix.postTranslate(x, 0);
两者x轴同向，所以 Camera 和 Matrix 在沿x轴平移上是一致的。
一致是指平移方向和平移距离一致，在默认情况下，上面两种均可以让坐标系向右移动x个单位。沿y轴平移
这个就有点意思了，两个坐标系相互关联，但是两者的y轴方向是相反的，很容易把人搞迷糊。你可以这么玩:
Camera camera = new Camera();
camera.translate(0, 100, 0); // camera - 沿y轴正方向（向上）平移100像素
Matrix matrix = new Matrix();
camera.getMatrix(matrix);
matrix.postTranslate(0,100); // matrix - 沿y轴正方向（向下）平移100像素
在上面这种写法，虽然用了5行代码，但是效果却和 Matrix matrix = new Matrix(); 一样，结果都是单位矩阵。而且看起来貌似没有啥问题，毕竟两次平移都是正向100。
Matrix: [1.0, 0.0, 0.0][0.0, 1.0, 0.0][0.0, 0.0, 1.0]
结论:
由于两者y轴相反，所以 camera.translate(0, -y, 0); 与 matrix.postTranslate(0, y);平移方向和距离一致，在默认情况下，这两种方法均可以让坐标系向下移动y个单位。旋转
// (API 12) 可以控制View同时绕x，y，z轴旋转，可以由下面几种方法复合而来。
void rotate (float x, float y, float z);
// 控制View绕单个坐标轴旋转
void rotateX (float deg);
void rotateY (float deg);
void rotateZ (float deg);旋转中心
旋转中心默认是坐标原点，对于图片来说就是左上角位置。
我们都知道，在2D中，不论是旋转，错切还是缩放都是能够指定操作中心点位置的，但是在3D中却没有默认的方法，如果我们想要让图片围绕中心点旋转怎么办? 这就要使用到我们在Matrix原理提到过的方法:
Matrix temp = new Matrix(); // 临时Matrix变量
this.getMatrix(temp); // 获取Matrix
temp.preTranslate(-centerX, -centerY); // 使用pre将旋转中心移动到和Camera位置相同。
temp.postTranslate(centerX, centerY); // 使用post将图片(View)移动到原来的位置官方示例-Rotate3dAnimation
public class Rotate3dAnimation extends Animation {
private final float mFromDegrees;
private final float mToDegrees;
private final float mCenterX;
private final float mCenterY;
private final float mDepthZ;
private final boolean mReverse;
private Camera mCamera;
/** * 创建一个绕y轴旋转的3D动画效果，旋转过程中具有深度调节，可以指定旋转中心。 * * @param fromDegrees 起始时角度 * @param toDegrees 结束时角度 * @param centerX 旋转中心x坐标 * @param centerY 旋转中心y坐标 * @param depthZ 最远到达的z轴坐标 * @param reverse true 表示由从0到depthZ，false相反 */
public Rotate3dAnimation(float fromDegrees, float toDegrees,
float centerX, float centerY, float depthZ, boolean reverse) {
mFromDegrees = fromDegrees;
mToDegrees = toDegrees;
mCenterX = centerX;
mCenterY = centerY;
mDepthZ = depthZ;
mReverse = reverse;
}
@Override
public void initialize(int width, int height, int parentWidth, int parentHeight) {
super.initialize(width, height, parentWidth, parentHeight);
mCamera = new Camera();
}
@Override
protected void applyTransformation(float interpolatedTime, Transformation t) {
final float fromDegrees = mFromDegrees;
float degrees = fromDegrees + ((mToDegrees - fromDegrees) * interpolatedTime);
final float centerX = mCenterX;
final float centerY = mCenterY;
final Camera camera = mCamera;
final Matrix matrix = t.getMatrix();
camera.save();
// 调节深度
if (mReverse) {
camera.translate(0.0f, 0.0f, mDepthZ * interpolatedTime);
} else {
camera.translate(0.0f, 0.0f, mDepthZ * (1.0f - interpolatedTime));
}
// 绕y轴旋转
camera.rotateY(degrees);
camera.getMatrix(matrix);
camera.restore();
// 调节中心点
matrix.preTranslate(-centerX, -centerY);
matrix.postTranslate(centerX, centerY);
}
}实现效果：
可以看到，有失真现象。
解决方法：只要修改两个数值就可以了，这两个数值就是在Matrix中一直被众多开发者忽略的 MPERSP_0 和 MPERSP_1
修改后的代码：
public class Rotate3dAnimation extends Animation {
private final float mFromDegrees;
private final float mToDegrees;
private final float mCenterX;
private final float mCenterY;
private final float mDepthZ;
private final boolean mReverse;
private Camera mCamera;
float scale = 1; // <------- 像素密度
/** * 创建一个绕y轴旋转的3D动画效果，旋转过程中具有深度调节，可以指定旋转中心。 * @param context <------- 添加上下文,为获取像素密度准备 * @param fromDegrees 起始时角度 * @param toDegrees 结束时角度 * @param centerX 旋转中心x坐标 * @param centerY 旋转中心y坐标 * @param depthZ 最远到达的z轴坐标 * @param reverse true 表示由从0到depthZ，false相反 */
public Rotate3dAnimation(Context context, float fromDegrees, float toDegrees,
float centerX, float centerY, float depthZ, boolean reverse) {
mFromDegrees = fromDegrees;
mToDegrees = toDegrees;
mCenterX = centerX;
mCenterY = centerY;
mDepthZ = depthZ;
mReverse = reverse;
// 获取手机像素密度 （即dp与px的比例）
scale = context.getResources().getDisplayMetrics().density;
}
@Override
public void initialize(int width, int height, int parentWidth, int parentHeight) {
super.initialize(width, height, parentWidth, parentHeight);
mCamera = new Camera();
}
@Override
protected void applyTransformation(float interpolatedTime, Transformation t) {
final float fromDegrees = mFromDegrees;
float degrees = fromDegrees + ((mToDegrees - fromDegrees) * interpolatedTime);
final float centerX = mCenterX;
final float centerY = mCenterY;
final Camera camera = mCamera;
final Matrix matrix = t.getMatrix();
camera.save();
// 调节深度
if (mReverse) {
camera.translate(0.0f, 0.0f, mDepthZ * interpolatedTime);
} else {
camera.translate(0.0f, 0.0f, mDepthZ * (1.0f - interpolatedTime));
}
// 绕y轴旋转
camera.rotateY(degrees);
camera.getMatrix(matrix);
camera.restore();
// 修正失真，主要修改 MPERSP_0 和 MPERSP_1
float[] mValues = new float[9];
matrix.getValues(mValues); //获取数值
mValues[6] = mValues[6]/scale; //数值修正
mValues[7] = mValues[7]/scale; //数值修正
matrix.setValues(mValues); //重新赋值
// 调节中心点
matrix.preTranslate(-centerX, -centerY);
matrix.postTranslate(centerX, centerY);
}
}修改后效果图：
摄像机右移等于View左移
View的状态只取决于View和摄像机之间的相对位置，不过由于单位不同，摄像机平移一个单位等于View平移72个像素。下面两段代码是等价的:
Camera camera = new Camera();
camera.setLocation(1,0,-8); // 摄像机默认位置是(0, 0, -8)
Matrix matrix = new Matrix();
camera.getMatrix(matrix);
Log.e(TAG, "location: "+matrix.toShortString() );
Camera camera2 = new Camera();
camera2.translate(-72,0,0);
Matrix matrix2 = new Matrix();
camera2.getMatrix(matrix2);
Log.e(TAG, "translate: "+matrix2.toShortString() );