Matrix学习2、Matrix的基本三种变换之Scale

http://blog.csdn.net/lonelyroamer/article/details/7613376

上面讲到，Matrix由3*3矩阵中9个值来决定。而我们对Matrix的所有设置，也是对这9个值的各种不同的改变，来达到我们想要的效果。

下面是Matrix3*3的矩阵结构

 {MSCALE_X,MSKEW_X,MTRANS_X,
 MSKEW_Y,MSCALE_Y,MTRANS_Y,
 MPERSP_0,MPERSP_1,MPERSP_2}

一、首先介绍Scale缩放的控制

scale就是缩放，我们调用Matrix的setScale、preScale、postScale，实际在内部，就是通过修改MSCALE_X和MSCALE_Y来实现的。

下面就是一个简单的例子

 public class MatrixTestActivity extends Activity {
     private int screenWidth;
     private int screenHeight;
     private int bitmapWidth;
     private int bitmapHeight;
     private float baseScale;
     private float originalScale;

     @Override
     public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
         super.onCreate(savedInstanceState);
         setContentView(R.layout.main);
         // 获得屏幕的宽高
         screenWidth = getWindow().getWindowManager().getDefaultDisplay().getWidth();
         screenHeight = getWindow().getWindowManager().getDefaultDisplay().getHeight();
         // 加载Imageview和获得图片的信息
         final ImageView imageView = (ImageView) findViewById(R.id.imgView);
         final Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.a);
         bitmapWidth = bitmap.getWidth();
         bitmapHeight = bitmap.getHeight();

         // 计算缩放比，因为如果图片的尺寸超过屏幕，那么就会自动匹配到屏幕的尺寸去显示。
         // 那么，我们就不知道图片实际上在屏幕上显示的宽高，所以先计算需要全部显示的缩放比，
         // 在去计算图片显示时候的实际宽高，然后，才好进行下一步的缩放。
         // 要不然，会导致缩小和放大没效果，或者内存泄漏等等
         float scaleX = screenWidth / (float) bitmapWidth;
         float scaleY = screenHeight / (float) bitmapHeight;
         baseScale = Math.min(scaleX, scaleY);// 获得缩放比例最大的那个缩放比，即scaleX和scaleY中小的那个
         originalScale = baseScale;

         final Matrix matrix = new Matrix();
         matrix.setScale(originalScale, originalScale);
         // 关于setScale和preScale和postScale的区别以后再说
         // matrix.preScale(originalScale, originalScale);
         // matrix.postScale(originalScale, originalScale);
         Bitmap bitmap2 = Bitmap
                 .createBitmap(bitmap, 0, 0, bitmapWidth, bitmapHeight, matrix, false);
         imageView.setImageBitmap(bitmap2);

         final Button scale_btn = (Button) findViewById(R.id.scale_btn);
         final EditText scale_text = (EditText) findViewById(R.id.scale_editView);
         scale_btn.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
             public void onClick(View v) {
                 String scaleStr = scale_text.getText().toString();
                 if (scaleStr == null || "".equals(scaleStr))
                     return;
                 float scale = 0.0f;
                 try {
                     scale = Float.parseFloat(scaleStr);
                 } catch (NumberFormatException e) {
                     return;
                 }
                 matrix.reset();
                 originalScale = scale * originalScale;//看
                 if (originalScale < 0.05 ){
                     originalScale=0.05f;
                 }
                 if(originalScale > baseScale){
                     originalScale=baseScale;
                 }
                 matrix.setScale(originalScale, originalScale);
                 Bitmap bitmapChange = Bitmap.createBitmap(bitmap, 0, 0, bitmapWidth, bitmapHeight,
                         matrix, false);
                 imageView.setImageBitmap(bitmapChange);
             }
         });
     }
 }

可以发现，对于Scale的设置，Matrix提供了3中不同的方式来设置。

setScale、preScale、postScale。

这三种方法之间有什么区别呢？看下面的。

二、set....、pre....、post...的区别

1、setScale(sx,sy)，首先会将该Matrix设置为对角矩阵，即相当于调用reset()方法，然后在设置该Matrix的MSCALE_X和MSCALE_Y直接设置为sx,sy的值

2、preScale(sx,sy)，不会重置Matrix，而是直接与Matrix之前的MSCALE_X和MSCALE_Y值结合起来（相乘），M' = M * S(sx, sy)。

3、postScale(sx,sy)，不会重置Matrix，而是直接与Matrix之前的MSCALE_X和MSCALE_Y值结合起来（相乘），M' = S(sx, sy) * M。

preScale和post都是与之前的Matrix结合起来，那它们之间又有什么区别呢？

举几个例子测试下关于pre....和post....的区别：

对一个Matrix如下设置

1、pre....的执行顺序

 Matrix matrix=new Matrix();
 float[] points=new float[]{10.0f,10.0f};

 matrix.preScale(2.0f, 3.0f);//
 matrix.preTranslate(8.0f,7.0f);//
 matrix.mapPoints(points);
 Log.i("test", points[0]+"");
 Log.i("test", points[1]+"");

结果为点坐标为(36.0，51.0)

可以得出结论，进行变换的顺序是先执行preTranslate(8.0f,7.0f)，再执行的preScale(2.0f,3.0f)。这也是为什么有的人比喻为pre...是向后生长的，即对于一个Matrix的设置中，

所有pre....是倒着向后执行的。

2、post...的执行顺序

 Matrix matrix=new Matrix();
 float[] points=new float[]{10.0f,10.0f};

 matrix.postScale(2.0f, 3.0f);//
 matrix.postTranslate(8.0f,7.0f);//
 matrix.mapPoints(points);
 Log.i("test", points[0]+"");
 Log.i("test", points[1]+"");

结果为点坐标为(28.0，37.0)

可以得出结论，进行变换的顺序是先执行postScale(2.0f,3.0f)，再执行的postTranslate(8.0f,7.0f)。这也是为什么有的人比喻为post...是向前生长的，即对于一个Matrix的设置中，所有post....是顺着向前执行的。

3、当pre和post交替出现的执行顺序

 Matrix matrix=new Matrix();
 float[] points=new float[]{10.0f,10.0f};

 matrix.postScale(2.0f, 3.0f);
 matrix.preRotate(90);
 matrix.mapPoints(points);
 Log.i("test", points[0]+"");
 Log.i("test", points[1]+"");

结果为点坐标为(-20.0，30.0)

将pre...和post顺序换一下

 Matrix matrix=new Matrix();
 float[] points=new float[]{10.0f,10.0f};

 matrix.preRotate(90);
 matrix.postScale(2.0f, 3.0f);
 matrix.mapPoints(points);
 Log.i("test", points[0]+"");
 Log.i("test", points[1]+"");

结果为点坐标依旧为为(-20.0，30.0)

可见，总是pre先执行的。在看下面的：

 Matrix matrix = new Matrix();
 float[] points = new float[] { 10.0f, 10.0f };

 matrix.postScale(2.0f, 3.0f);// 第1步
 matrix.preRotate(90);// 第2步
 matrix.postTranslate(8.0f, 7.0f);// 第3步
 matrix.preScale(1.5f, 2.5f);// 第4步
 matrix.mapPoints(points);
 Log.i("test", points[0] + "");
 Log.i("test", points[1] + "");

结果为点坐标依旧为为(-42.0，52.0)
经过前面的结论和推算，可以发现执行的顺序是   4----2----1---3

 在看下面的，增加了setScale的一段代码：

 Matrix matrix = new Matrix();
 float[] points = new float[] { 10.0f, 10.0f };

 matrix.postScale(2.0f, 3.0f);// 第1步
 matrix.preRotate(90);// 第2步
 matrix.setScale(1.4f, 2.6f);// 第3步
 matrix.postTranslate(8.0f, 7.0f);// 第4步
 matrix.preScale(1.5f, 2.5f);// 第5步
 matrix.mapPoints(points);
 Log.i("test", points[0] + "");
 Log.i("test", points[1] + "");

结果为点坐标依旧为为(29.0，72.0)
经过计算，可以发现，在第3步setScale之前的第1、2步根本就没有用了，直接被第3步setScale覆盖，在从第3开始执行的。

顺序为2---1----3----5----4，因为2、1被覆盖了，所以没有效果，相当于直接执行3-----5----4

总结：最后可以得出结论，在对matrix该次变换之前的所有设置中，先检测有没有setScale，如果有，直接跳到setScale那一步开始执行变换，然后在倒着执行下面所有的pre...变换，在顺着执行所有post....的变换。所以在对Matrix变换设置的时候，一定要注意顺序，不同的顺序，会有不同的结果。

今天终于切切实实弄明白matrix那几个方法的使用了，比如preTranslate, setTranslate, postTranslate这些。以前对它们都是一知半解，以为这几个方法没什么区别，其实还是有很大不同的，最紧要是这几个方法的调用顺序对坐标变换的影响。抽象的说pre方法是向前"生长", post方法是向后"生长"，具体拿个例子来说，比如一个matrix调用了下列一系列的方法：

     matrix.preScale(0.5f, 1);  matrix.preTranslate(10, 0); matrix.postScale(0.7f, 1);  matrix.postTranslate(15, 0); 则坐标变换经过的4个变换过程依次是：translate(10, 0) -> scale(0.5f, 1) -> scale(0.7f, 1) -> translate(15, 0), 所以对matrix方法的调用顺序是很重要的，不同的顺序往往会产生不同的变换效果。pre方法的调用顺序和post方法的互不影响，即以下的方法调用和前者在真实坐标变换顺序里是一致的， matrix.postScale(0.7f, 1); matrix.preScale(0.5f, 1);  matrix.preTranslate(10, 0); matrix.postTranslate(15, 0);

    而matrix的set方法则会对先前的pre和post操作进行刷除，而后再设置它的值，比如下列的方法调用: 

matrix.preScale(0.5f, 1);  matrix.postTranslate(10, 0); matrix.setScale(1, 0.6f); matrix.postScale(0.7f, 1); matrix.preTranslate(15, 0); 其坐标变换顺序是translate(15, 0) -> scale(1, 0.6f) ->  scale(0.7f, 1).

    Canvas里scale, translate, rotate, concat方法都是pre方法，如果要进行更多的变换可以先从canvas获得matrix, 变换后再设置回canvas.