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Matrix方法
前言
在上一篇文章中，我们对Matrix做了一个简单的了解，偏向理论，在本文中则会详细的讲解Matrix的具体用法，以及Matrix的一些实用技巧。
## Matrix方法表
按照惯例，先放方法表做概览。
| 方法类别 | 相关API | 摘要 |
|---|---|---|
| 基本方法 | equals hashCode toString toShortString | 比较、 获取哈希值、 转换为字符串 |
| 数值操作 | set reset setValues getValues | 设置、 重置、 设置数值、 获取数值 |
| 数值计算 | mapPoints mapRadius mapRect mapVectors | 计算变换后的数值 |
| 设置(set) | setConcat setRotate setScale setSkew setTranslate | 设置变换 |
| 前乘(pre) | preConcat preRotate preScale preSkew preTranslate | 前乘变换 |
| 后乘(post) | postConcat postRotate postScale postSkew postTranslate | 后乘变换 |
| 特殊方法 | setPolyToPoly setRectToRect rectStaysRect setSinCos | 一些特殊操作 |
| 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 ... |
Matrix方法详解
构造方法
构造方法没有在上面表格中列出。
无参构造
Matrix ()
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:
**有参构造**
``` java
Matrix (Matrix src)
```
这种方法则需要一个已经存在的矩阵作为参数，使用格式如下:
``` java
Matrix matrix = new Matrix(src);
```
创建一个Matrix，并对src深拷贝(理解为新的matrix和src是两个对象，但内部数值相同即可)。
### 基本方法
基本方法内容比较简单，在此处简要介绍一下。
**1.equals**
比较两个Matrix的数值是否相同。
**2.hashCode**
获取Matrix的哈希值。
**3.toString**
将Matrix转换为字符串: `Matrix{[1.0, 0.0, 0.0][0.0, 1.0, 0.0][0.0, 0.0, 1.0]}`
**4.toShortString**
将Matrix转换为短字符串: `[1.0, 0.0, 0.0][0.0, 1.0, 0.0][0.0, 0.0, 1.0]`
### 数值操作
数值操作这一组方法可以帮助我们直接控制Matrix里面的数值。
**1.set**
``` java
void set (Matrix src)
```
没有返回值，有一个参数，作用是将参数Matrix的数值复制到当前Matrix中。如果参数为空，则重置当前Matrix，相当于`reset()`。
**2.reset**
``` java
void reset ()
```
重置当前Matrix(将当前Matrix重置为单位矩阵)。
**3.setValues**
``` java
void setValues (float[] values)
```
setValues的参数是浮点型的一维数组，长度需要大于9，拷贝数组中的前9位数值赋值给当前Matrix。
**4.getValues**
``` java
void getValues (float[] values)
```
很显然，getValues和setValues是一对方法，参数也是浮点型的一维数组，长度需要大于9，将Matrix中的数值拷贝进参数的前9位中。
### 数值计算
**1.mapPoints**
``` java
void mapPoints (float[] pts)
void mapPoints (float[] dst, float[] src)
void mapPoints (float[] dst, int dstIndex,float[] src, int srcIndex, int pointCount)
```
计算一组点基于当前Matrix变换后的位置，(由于是计算点，所以参数中的float数组长度一般都是偶数的,若为奇数，则最后一个数值不参与计算)。
它有三个重载方法:
(1) `void mapPoints (float[] pts)` 方法仅有一个参数，pts数组作为参数传递原始数值，计算结果仍存放在pts中。
示例:
``` java
// 初始数据为三个点 (0, 0) (80, 100) (400, 300)
float[] pts = new float[]{0, 0, 80, 100, 400, 300};
// 构造一个matrix，x坐标缩放0.5
Matrix matrix = new Matrix();
matrix.setScale(0.5f, 1f);
// 输出pts计算之前数据
Log.i(TAG, "before: "+ Arrays.toString(pts));
// 调用map方法计算
matrix.mapPoints(pts);
// 输出pts计算之后数据
Log.i(TAG, "after : "+ Arrays.toString(pts));
```
结果:
```
before: [0.0, 0.0, 80.0, 100.0, 400.0, 300.0]
after : [0.0, 0.0, 40.0, 100.0, 200.0, 300.0]
```
(2) `void mapPoints (float[] dst, float[] src)` ，src作为参数传递原始数值，计算结果存放在dst中，src不变。
如果原始数据需要保留则一般使用这种方法。
示例:
``` java
// 初始数据为三个点 (0, 0) (80, 100) (400, 300)
float[] src = new float[]{0, 0, 80, 100, 400, 300};
float[] dst = new float[6];
// 构造一个matrix，x坐标缩放0.5
Matrix matrix = new Matrix();
matrix.setScale(0.5f, 1f);
// 输出计算之前数据
Log.i(TAG, "before: src="+ Arrays.toString(src));
Log.i(TAG, "before: dst="+ Arrays.toString(dst));
// 调用map方法计算
matrix.mapPoints(dst,src);
// 输出计算之后数据
Log.i(TAG, "after : src="+ Arrays.toString(src));
Log.i(TAG, "after : dst="+ Arrays.toString(dst));
```
结果:
```
before: src=[0.0, 0.0, 80.0, 100.0, 400.0, 300.0]
before: dst=[0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0]
after : src=[0.0, 0.0, 80.0, 100.0, 400.0, 300.0]
after : dst=[0.0, 0.0, 40.0, 100.0, 200.0, 300.0]
```
(3) `void mapPoints (float[] dst, int dstIndex,float[] src, int srcIndex, int pointCount)` 可以指定只计算一部分数值。
参数 | 摘要
-----------|---
dst | 目标数据
dstIndex | 目标数据存储位置起始下标
src | 源数据
srcIndex | 源数据存储位置起始下标
pointCount | 计算的点个数
示例:
>
将第二、三个点计算后存储进dst最开始位置。
``` java
// 初始数据为三个点 (0, 0) (80, 100) (400, 300)
float[] src = new float[]{0, 0, 80, 100, 400, 300};
float[] dst = new float[6];
// 构造一个matrix，x坐标缩放0.5
Matrix matrix = new Matrix();
matrix.setScale(0.5f, 1f);
// 输出计算之前数据
Log.i(TAG, "before: src="+ Arrays.toString(src));
Log.i(TAG, "before: dst="+ Arrays.toString(dst));
// 调用map方法计算(最后一个2表示两个点，即四个数值,并非两个数值)
matrix.mapPoints(dst, 0, src, 2, 2);
// 输出计算之后数据
Log.i(TAG, "after : src="+ Arrays.toString(src));
Log.i(TAG, "after : dst="+ Arrays.toString(dst));
```
结果:
```
before: src=[0.0, 0.0, 80.0, 100.0, 400.0, 300.0]
before: dst=[0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0]
after : src=[0.0, 0.0, 80.0, 100.0, 400.0, 300.0]
after : dst=[40.0, 100.0, 200.0, 300.0, 0.0, 0.0]
```
**2.mapRadius**
``` java
float mapRadius (float radius)
```
测量半径，由于圆可能会因为画布变换变成椭圆，所以此处测量的是平均半径。
示例:
``` java
float radius = 100;
float result = 0;
// 构造一个matrix，x坐标缩放0.5
Matrix matrix = new Matrix();
matrix.setScale(0.5f, 1f);
Log.i(TAG, "mapRadius: "+radius);
result = matrix.mapRadius(radius);
Log.i(TAG, "mapRadius: "+result);
```
结果:
```
mapRadius: 100.0
mapRadius: 70.71068
```
**3.mapRect**
```
boolean mapRect (RectF rect)
boolean mapRect (RectF dst, RectF src)
```
测量矩形变换后位置。
(1) `boolean mapRect (RectF rect)` 测量rect并将测量结果放入rect中，返回值是判断矩形经过变换后是否仍为矩形。
示例：
``` java
RectF rect = new RectF(400, 400, 1000, 800);
// 构造一个matrix
Matrix matrix = new Matrix();
matrix.setScale(0.5f, 1f);
matrix.postSkew(1,0);
Log.i(TAG, "mapRadius: "+rect.toString());
boolean result = matrix.mapRect(rect);
Log.i(TAG, "mapRadius: "+rect.toString());
Log.e(TAG, "isRect: "+ result);
```
结果：
```
mapRadius: RectF(400.0, 400.0, 1000.0, 800.0)
mapRadius: RectF(600.0, 400.0, 1300.0, 800.0)
isRect: false
```
>
由于使用了错切，所以返回结果为false。
(2) `boolean mapRect (RectF dst, RectF src)` 测量src并将测量结果放入dst中，返回值是判断矩形经过变换后是否仍为矩形,和之前没有什么太大区别，此处就不啰嗦了。
**4.mapVectors**
测量向量。
``` java
void mapVectors (float[] vecs)
void mapVectors (float[] dst, float[] src)
void mapVectors (float[] dst, int dstIndex, float[] src, int srcIndex, int vectorCount)
```
`mapVectors` 与 `mapPoints` 基本上是相同的，可以直接参照上面的`mapPoints`使用方法。
而两者唯一的区别就是`mapVectors`不会受到位移的影响，这符合向量的定律，如果你不了解的话，请找到以前教过你的老师然后把学费要回来。
区别:
``` java
float[] src = new float[]{1000, 800};
float[] dst = new float[2];
// 构造一个matrix
Matrix matrix = new Matrix();
matrix.setScale(0.5f, 1f);
matrix.postTranslate(100,100);
// 计算向量, 不受位移影响
matrix.mapVectors(dst, src);
Log.i(TAG, "mapVectors: "+Arrays.toString(dst));
// 计算点
matrix.mapPoints(dst, src);
Log.i(TAG, "mapPoints: "+Arrays.toString(dst));
```
结果:
```
mapVectors: [500.0, 800.0]
mapPoints: [600.0, 900.0]
```
### set、pre 与 post
这一部分是Matrix的重点，也是最常用的一部分，不过并不困难， 可以参考 []() 和 []() 这两篇文章的内容来学习。
### 特殊方法
### 矩阵相关
## Matrix实用技巧