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# Matrix基础
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前面讲了四篇 Path 相关的内容,本次终于要到了大家期盼已久的黑客帝国!
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## 一、Matrix作用
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如题,本篇的主角是 Matrix。
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它在我们在之前的很多文章中都提及过,但并没有仔细的介绍过,从本篇开始终于要正式介绍它了,这个在2D和3D绘图中十分重要的角色Matrix(_Android中有两个Matrix,分别属于OpenGL 和 graphics, 本篇主要讲述的是graphics中的Matrix_),
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另外,本篇的重点不在于这些方法的讲解,而是帮助大家理解 Matrix 的一些基本概念。
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### Matrix 的翻译过来是矩阵,模型。和其释义相同,Matrix是一个矩阵,其作用则是一个模型,一个控制视图状态的模型。
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也就是说, 我们进行界面视图等转换都是需要依靠 Matrix 的帮助的,例如我们之前在 [Canvas之画布操作](https://github.com/GcsSloop/AndroidNote/blob/master/CustomView/Advance/%5B3%5DCanvas_Convert.md) 中讲解过的画布操作,这些操作的核心就是改变 Matrix 的数值,我们常见的可以用到Matrix的地方就是 canvas、 path、 bitmap 和 camera 等地方,对于我们Android程序员来说,只要是图形化界面展示,就有Matrix在后台默默工作。
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## 二、Matrix基本原理
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Matrix 本质是一个 3x3 的矩阵,里面有9个数值,分别用于控制视图的不同属性,大致如下:
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**数值作用的介绍:**
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根据名称我们就能猜到其大概作用,但有些效果是需要多个参数组合控制的,如下。
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序号 | 名称 | 对应单词 | 摘要
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0 | MSCALE_X | scale | 控制X坐标 缩放,旋转
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1 | MSKEW_X | skew | 控制X坐标 错切,旋转
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2 | MTRANS_X | transfer | 控制X坐标 位移
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3 | MSKEW_Y | skew | 控制Y坐标 错切,旋转
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4 | MSCALE_Y | scale | 控制Y坐标 缩放,旋转
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5 | MTRANS_Y | transfer | 控制Y坐标 位移
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6 | MPERSP_0 | perspective | 控制透视 (绕Y轴旋转)
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7 | MPERSP_1 | perspective | 控制透视 (绕X轴旋转)
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8 | MPERSP_2 | perspective | 控制透视 (通常为1)
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从上表中可以看出一些内容,下面我们看一下2D画布中常用的四种操作(translate, scale, rotate, skew)都是由哪些参数控制的。
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**从上图可以看到最后三个参数是控制透视的,这三个参数主要在3D效果中运用,通常为(0, 0, 1),不在本篇范围内,暂不过多叙述,会在之后对文章中详述其作用。**
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## 三、Matrix常见误解
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在写本文之前,我翻阅很多介绍 Matrix 的文章和官方文档,但其中文的搜索结果令我很悲伤,大部分的中文章对Matrix都存在误解,想当然的创造出一些错误的理论, 导致很多(抄袭)的文章都是这一错误的理论,不知道要坑害多少小白,常见的错误理论有:
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* 1.认为Matrix最下面的一行的三个参数(MPERSP_0、MPERSP_1、MPERSP_2)没有什么太大的作用,在这里只是为了凑数。
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> 实际上最后一行参数在3D变换中有着至关重要的作用,这一点会在后面中Camera一文中详细介绍。
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* 2.最后一个参数MPERSP_2被解释为scale
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> 的确,更改MPERSP_2的值能够达到类似缩放的效果,但这是因为齐次坐标的缘故,并非这个参数的实际功能。
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## Matrix方法表
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Matrix 有很多常用和不常用的方法,
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方法类别 | 相关API | 摘要
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基本方法 | equals hashCode toString toShortString | 比较、 获取哈希值、 转换为字符串
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数值操作 | set reset setValues getValues | 设置、 重置、 设置数值、 获取数值
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设置(set) | setConcat setRotate setScale setSkew setTranslate | 设置变换
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前乘(pre) | preConcat preRotate preScale preSkew preTranslate | 前乘变换
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后乘(post) | postConcat postRotate postScale postSkew postTranslate | 后乘变换
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数值计算 | mapPoints mapRadius mapRect mapVectors | 计算变换后的数值
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特殊方法 | setPolyToPoly setRectToRect rectStaysRect setSinCos | 一些特殊操作
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矩阵相关 | invert isAffine isIdentity | 求逆矩阵、 是否为仿射矩阵、 是否为单位矩阵 ...
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