一、前文
之前有个朋友委托我实现一个图片拼接的组件，感觉挺有意思，于是周末花了些时间去研究了下，其实拼接这一步并不难，但是我在研究中发现了Matrix这个东西，非常好的东西。为此，我竟然拾起了多年没有动过的线性代数。
二、原理
要彻底搞懂matrix还是需要一定的线性代数上面的理解，不过对于基本使用，了解到矩阵乘法就足够了。
在android坐标系中，分为x、y和z三个轴，分别代表了长、宽、高三个维度。如下图所示
在android中，使用三维坐标(x,y,z)组成一个行列式与一个三阶行列式进行矩阵乘法。
图中显示的使用初始坐标组成的矩阵与单位矩阵进行矩阵乘法。矩阵乘法使用可以参考 矩阵乘法
Martix会把输入进来的矩阵带入到其内部的矩阵中进行计算，最终输出新的矩阵，来达到对图形形态的处理。
三、基本方法的使用
Matrix提供的基本方法有三种模式，
- setXXX()方法，例如 setRotate(),setScale()
- preXXX()方法，例如 preRotate(),preScale()
- postXXX()方法，例如 postRotate(),postScale()
其中，setXXX()会先将矩阵重置为单位矩阵，然后再进行矩阵变幻
preXXX()和postXXX()方法会牵扯到矩阵的前乘和后乘，如果了解了矩阵乘法规则，就会明白矩阵前乘和后乘得出来的结果是不一样的，不过一般情况下都会选择使用post方法，后乘。
其中还有扩展方法比如： - mapRect(rect) / mapRect(desRect,orgRect)
第一个方法即使用原始矩阵代入运算，会将返回的矩阵直接覆盖在传入的矩阵中
第二个方法则是对于需要保存原始矩阵的情况下，会把原始矩阵的计算结果赋值到指定的矩阵中 - setRectToRect(src,des,stf)
这个方法相当于将原始矩阵填充到目标矩阵中，所以也就要求两个矩阵都是有值的。其中填充模式由第三个参数决定。/** * 独立缩放X和Y，直到和src的rect和目标rect确切的匹配。这可能会改变原始rect的宽高比 */ FILL(0), /** * 在保持原有宽高比的情况下计算出一个合适的缩放比例，但也会确保原始rect合适的填入目标rect， * 最终会把开始的一个边与目标的开始边左边对齐 */ START(1), /** * 与START类似，不过最终结果会尽可能居中 */ CENTER(2), /** * 与START类似，不过最终结果会尽可能靠右边 */ END(3); 复制代码 - invert(inverse)
反转矩阵，可以应用到类似倒影一类的实现中 - setPolyToPoly(src,srcIndex,dst,dstIndex,pointCount) 这是一个比较神奇的方法。随着pointCount点数量，可以对原始矩阵进行平移、旋转、错切、翻页效果。功能非常强大。
此外，关于Matrix还有颜色变幻等效果，更多扩展用法后面会讲到。
四、实践到自定义view中
写一个自定义view，最重要的是要了解view的绘制过程。简单的绘制流程如下
其中不带on的方法都为调度方法，不可被重写，这些方法里面会把前期一些必要的数据准备出来，带on前缀的方法都是实际进行处理的方法。
measure方法是测量控件大小的，layout是用来布局，根据measure测量的结果，把其中每个元素在其内部进行位置的计算。最后会执行的draw方法，draw也分为draw和onDraw，可以根据自己需求来改写对应的方法。
其中，onMeasure的方法如下所示:
@Override
protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
// measure child img
final int maxImgWidth = getMeasuredWidth();
final int maxImgHeight = getMeasuredHeight();
final int measureWidthSize = MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec);
final int measureHeightSize = MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec);
int totalImageHeight = 0;
// 缩放和旋转影响size的交给measure
for (int i = 0; i < imgList.size(); i++) {
ImageData imageData = imgList.get(i);
final int imgOrgWidth = imageData.getImgWidth();
final int imgOrgHeight = imageData.getImgHeight();
int imgRotateWidth;
int imgRotateHeight;
if (imageData.scale > 0) {
imageData.matrix.setScale(imageData.scale, imageData.scale);
} else {
final float sizeProportion = (float) imgOrgWidth / imgOrgHeight;
if (imgOrgHeight > imgOrgWidth) {
if (measureHeightSize == MeasureSpec.EXACTLY &&
imgOrgHeight > maxImgHeight) {
imgRotateWidth = (int) (maxImgHeight * sizeProportion);
imgRotateHeight = maxImgHeight;
} else {
imgRotateWidth = imgOrgWidth;
imgRotateHeight = imgOrgHeight;
}
} else {
if (imgOrgWidth > maxImgWidth) {
imgRotateHeight = (int) (maxImgWidth / sizeProportion);
imgRotateWidth = maxImgWidth;
} else {
imgRotateWidth = imgOrgWidth;
imgRotateHeight = imgOrgHeight;
}
}
// resize
imageData.reSize(imgRotateWidth, imgRotateHeight);
}
// rotate
imageData.matrix.mapRect(imageData.drawRect, imageData.orgRect);
imageData.matrix.postRotate(imageData.rotateAngle, imageData.drawRect.centerX(),
imageData.drawRect.top + (imageData.drawRect.height() * 0.5f));
imageData.matrix.mapRect(imageData.drawRect, imageData.orgRect);
totalImageHeight += imageData.drawRect.height();
}
switch (measureHeightSize) {
// wrap_content
case MeasureSpec.AT_MOST:
setMeasuredDimension(MeasureSpec.makeMeasureSpec(maxImgWidth,
measureWidthSize), MeasureSpec.makeMeasureSpec(totalImageHeight,
measureHeightSize));
break;
// match_parent or accurate num
case MeasureSpec.EXACTLY:
setMeasuredDimension(MeasureSpec.makeMeasureSpec(maxImgWidth,
measureHeightSize));
break;
case MeasureSpec.UNSPECIFIED:
setMeasuredDimension(MeasureSpec.makeMeasureSpec(maxImgWidth,
measureWidthSize), MeasureSpec.makeMeasureSpec(totalImageHeight,
measureHeightSize));
break;
}
}
复制代码所有影响尺寸计算相关的方法都会放到这个measure里面进行计算，比如scale和rotate，都会影响size大小。所以在这里计算完成后，好在layout中进行正确的布局。
layout中的代码如下:
@Override
protected void onLayout(boolean changed, int left, int top, int right, int bottom) {
super.onLayout(changed, left, top, right, bottom);
// measure child layout
int cursorTop = top;
int mid = (right - left) >> 1;
for (int i = 0; i < imgList.size(); i++) {
final ImageData imageData = imgList.get(i);
// fix layout translate
imageData.matrix.mapRect(imageData.drawRect, imageData.orgRect);
int translateTop = (int) (cursorTop + (imageData.orgRect.top -
imageData.drawRect.top));
int translateLeft = (int) (mid - imageData.drawRect.centerX());
imageData.matrix.postTranslate(translateLeft, translateTop);
imageData.matrix.mapRect(imageData.drawRect, imageData.orgRect);
cursorTop = (int) imageData.drawRect.bottom;
}
}
复制代码两个方法中，要做到Matrix多效果叠加，切记要保留一个bitmap最原始的矩阵，然后再接下来的计算中需要用到当前尺寸的时候，使用Martix计算出临时的尺寸对其进行计算。
两个方法中，Bitmap被封装到一个ImageData类里面，进行对象化，这样可以更好的管理Bitmap的处理和数据记录。
ImageData如下:
public class ImageData {
public ImageData(Bitmap bitmap) {
this.bitmap = bitmap;
this.matrix = new Matrix();
orgRect.set(0, 0, bitmap.getWidth(), bitmap.getHeight());
}
// 默认置0
float scale = 0f;
// 0点在3点钟方向，达到垂直居中的效果，需要置为-90度
float rotateAngle = -90f;
RectF drawRect = new RectF();
RectF orgRect = new RectF();
Bitmap bitmap;
Matrix matrix;
private float distanceStub = 0f;
private float angleStub = 0f;
public Bitmap getBitmap() {
return bitmap;
}
public RectF getDrawRect() {
return drawRect;
}
public int getImgWidth() {
return bitmap.getWidth();
}
public int getImgHeight() {
return bitmap.getHeight();
}
public void layout(int l, int t, int r, int b) {
drawRect.set(l, t, r, b);
}
void reSize(int w, int h) {
int orgWidth = bitmap.getWidth();
int orgHeight = bitmap.getHeight();
// 计算缩放比例
float scaleWidth = ((float) w) / orgWidth;
float scaleHeight = ((float) h) / orgHeight;
scale = (scaleWidth + scaleHeight) * 0.5f;
matrix.postScale(scale, scale);
}
void clearMatrixCache() {
matrix.reset();
}
void setScale(float scale) {
this.scale = scale;
}
float getScale() {
return this.scale;
}
void setRotateAngle(float angle) {
this.rotateAngle = angle;
}
float getRotateAngle() {
return this.rotateAngle;
}
/**
* imageData的触摸处理事件
*
* @param e 触摸事件
*/
protected void onTouchEvent(MotionEvent e) {
// ...
}
private float getPointDistance(MotionEvent e) {
// ...
}
private float getPointAngle(MotionEvent e) {
// ...
}
}
复制代码这里面跟本文无关的方法都隐藏了，随后会讲到.
那么我们来看看效果
使用方法,跟目录gradle里面添加:
repositories {
...
maven { url 'https://jitpack.io' }
}
复制代码app.gradle中添加:
compile 'com.github.Kongdy:ImageStitching:v1.0.0'
复制代码本文代码:github.com/Kongdy/Imag…
个人github地址:github.com/Kongdy
个人掘金主页:juejin.im/user/595a64…
csdn主页:blog.csdn.net/u014303003