Android变形(Transform)之Camera使用介绍

时间:2021-12-16 06:48:00

引言

android变形(transform)之matrix,来总结下camera的使用,camera主要实现3d的变形,有转动,旋转等,camera的源码是由native(本地代码)实现,提供的接口也比较简单。官方的介绍:a camera instance can be used to compute 3d transformations and generate a matrix that can be applied, for instance, on a  canvas.

效果图

原图:

Android变形(Transform)之Camera使用介绍

变形以后:

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api使用 

camera提供的方法如下:

save:保存当前状态

restore:回复当前状态

translate:在x,y,z三位控件内进行平移 

rotatex:以(0.0)为中心,绕x轴进行选择

rotatey:以(0.0)为中心,绕y轴进行选择

rotatez:以(0.0)为中心,旋转(此处和matrix旋转原理一样,只不过反向相反,为逆时针)

...

常用的就这么多

实践

直接上代码:

复制代码 代码如下:

public class cameratransformview extends view {

private bitmap mbitmap;
private camera mcamera;
private matrix mmatrix;
private int deltax, deltay, deltaz, extraz;
private int centerx, centery;

public cameratransformview(context context, attributeset attrs) {
super(context, attrs);
}

public void setdrawable(int resid) {
mbitmap = bitmapfactory.decoderesource(getresources(), resid);
centerx = mbitmap.getwidth() / 2;
centery = mbitmap.getheight() / 2;
mcamera = new camera();
mmatrix = new matrix();
}

public void setdelta(int x, int y, int z, int extra) {
deltax += x;
deltay += y;
deltaz += z;
extraz += extra;
invalidate();
}

public void reset() {
deltax = 0;
deltay = 0;
deltaz = 0;
invalidate();
}

@override
protected void ondraw(canvas canvas) {
mcamera.save();
mcamera.translate(10, 10, extraz);
mcamera.rotatex(deltax);
mcamera.rotatey(deltay);
mcamera.rotatez(deltaz);
mcamera.getmatrix(mmatrix);
mcamera.restore();

mmatrix.pretranslate(-this.centerx, -this.centery);
mmatrix.posttranslate(this.centerx, this.centery);

canvas.drawbitmap(mbitmap, mmatrix, null);
super.ondraw(canvas);
}

}


其实camera的变化就是封装了一个matrix矩阵,可以通过getmatrix方法来获取这个坐标矩阵。在上面的demo中就用到了该方法做些额外的处理,下面具体看看:

复制代码 代码如下:

@override
protected void ondraw(canvas canvas) {
mcamera.save();
mcamera.translate(10, 10, extraz);
mcamera.rotatex(deltax);
mcamera.rotatey(deltay);
mcamera.rotatez(deltaz);
mcamera.getmatrix(mmatrix);
mcamera.restore();

//mmatrix.pretranslate(-this.centerx, -this.centery);
//mmatrix.posttranslate(this.centerx, this.centery);

canvas.drawbitmap(mbitmap, mmatrix, null);
super.ondraw(canvas);
}


在ondraw方法中,可以通过camera的方法来完成变形。注意11,12行,如果在ondraw的时候不进行俩行设置的话,可以看到效果如下:

 

Android变形(Transform)之Camera使用介绍

可以看到,其按照y轴旋转中心点是(0,0),那么平常的应用而言,大多希望其中心点在图片的中心点上。所以需要加入

复制代码 代码如下:

mmatrix.pretranslate(-this.centerx, -this.centery);
mmatrix.posttranslate(this.centerx, this.centery);


其实这一节的重点就在于剖析这俩句话。

 

从camara的api中可以看出来其不提供变形中心点的设置方法,那么怎么办呢,基本思路是:假设图片中心点为(centerx,centery),既然camera始终以(0,0)为中心点,那么我先将图形矩阵往左移动centerx,再往上移动centery,让(centerx,centery)正好掐在初始的(0,0)上,这样进行变形的话,中心点就变成了(centerx,centery),达到了目的,当然这还没结束,你既然偏移了(-centerx,-centery),那么变形以后得移回来,然后再往右下方分别移动centerx,centery。

按照矩阵的变换,可以表达为:

1,0,-centerx                     1,0,centerx

0,1,-centery  * 变形矩阵 *  0,1,centery

0,0,1                               0,0,1

那么具体就如此,思路和代码结合起来怎么来解释呢,接着看,我们需要回顾下matrix中的部分知识。

回顾

matrix提供的三种变形方式为:set,post,pre。

set就是先reset,然后进行变形

pre可以解释为先乘,在矩阵原理中对应的右乘

post可以理解成后乘,在矩阵远离中对应左乘

不着急,接下俩具体看什么是先乘,后乘,什么是左乘,右乘。

举个例子:

原图

Android变形(Transform)之Camera使用介绍

让一个图形按照中心点放大至2倍

那么期望的效果是:中心点不变(图片被边缘截断了)

Android变形(Transform)之Camera使用介绍

那么按照之前提高的思路:假设中心点是(50,50)先左上移50,也即(-50,-50)再进行放大,再右下移50,也即(50,50)

api调用即为:setscale(2,2), pretranslate(-50,-50), posttranslate(50,50)

照例来说对应矩阵为:

1,0,-50       2,0,0       1,0,50        2,0,50

0,1,-50   *  0,0,2   *  0,1,50    =  0,2,50

0,0,1          0,0,1       0,0,1          0,0,1

可以看到结果是放大至2倍,但是却往右下移动了(50,50),奇怪要是这样的话,和预期的效果图一样预期的效果图矩阵应该为(方法至2倍,往左上移动(-50,-50))

2,0,-50

0,2,-50,

0,0,1

好,揭晓下疑点:

此处api的执行顺序为:pretranslate(-50,-50)  ->  setscale(2,2)  ->  posttranslate(50,50) 没有问题

答案揭晓:矩阵符合变化的原则,如果图形经过f1,f2...fn此变形,对应矩阵为t1,t2...tn,符合矩阵t = tn*tn-1...*t1

那么正确的矩阵算法应该为

1,0,50       2,0,0       1,0,-50        2,0,-50

0,1,50   *  0,0,2   *  0,1,-50    =  0,2,-50

0,0,1          0,0,1       0,0,1          0,0,1

 

此处也解释了pre为右乘,post为左乘的原理了。

那么到此为止,一切都都得到了解释。

回归

回归到camera的demo当中,既然camera的变形中心点是(0,0),而且camera的变形实际是对matrix的变形,我们可以通过getmatrix方法来获取这个matrix,然后通过左移pre,变形后右移post来实现中心点的设置。