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Android中Matrix的pre post set方法理解

[日期:2012-07-11] 来源:Linux社区  作者:zjmdp [字体: ]

虽说以前学习过线性代数和图形学原理,但是在实际中碰到matrix还是疑惑了好一阵子,今天通过向同事请教终于找到一点门路,特总结如下:

Matrix主要用于对平面进行缩放,平移,旋转以及倾斜操作,为简化矩阵变换,Android封装了一系列方法来进行矩阵变换,其中包括pre系列方法:preScale,preTranslate,preRotate,preSkew,set系列方法:setScale,setTranslate,setRotate,setSkew,post系列方法:postScale,postTranslate,postRotate,postSkew。

通过将变换矩阵与原始矩阵相乘来达到变换的目的,例如:

平移:

旋转:

缩放:

有一点要说明:上图中的原始矩阵为3*1的矩阵,我们可以将其扩展成3*3的矩阵,否则下文涉及到的后乘操作将不成立,甚至在后乘的时候我们可以看成是1*3的矩阵,这不影响实际的变换效果。

之前一直不理解为什么要设置pre,set和post三种变换操作,我一直认为只通过post操作即可完成所有的变换,后来通过查阅相关资料以及同事的指点,有了一些粗浅的认识,当然现在的认识仍然是模模糊糊,甚至是错误的,希望通过博客和大家分享并纠正我可能存在的错误。

pre方法表示矩阵前乘,例如:变换矩阵为A,原始矩阵为B,pre方法的含义即是A*B

post方法表示矩阵后乘,例如:变换矩阵为A,原始矩阵为B,post方法的含义即是B*A

  1. matrix.preScale(0.5f, 1);   
  2. matrix.preTranslate(100);  
  3. matrix.postScale(0.7f, 1);    
  4. matrix.postTranslate(150);  

等价于:

translate(10, 0) -> scale(0.5f, 1) -> scale(0.7f, 1) -> translate(15, 0)

注意:后调用的pre操作先执行,而后调用的post操作则后执行。

set方法一旦调用即会清空之前matrix中的所有变换,例如:

  1. matrix.preScale(0.5f, 1);   
  2. matrix.setScale(10.6f);   
  3. matrix.postScale(0.7f, 1);   
  4. matrix.preTranslate(150);  

等价于

translate(15, 0) -> scale(1, 0.6f) ->  scale(0.7f, 1)

matrix.preScale (0.5f, 1)将不起作用。

以下为个人理解,不保证一定正确:

如果通过getMatrix()得到的matrix是一个未经过任何变换的单元矩阵,或者是之前已经调用过setMatrix的matrix,那么我们可以仅使用post系列方法或者pre系列方法的其中一种来完成各种变换操作,因为此时我们仅使用pre或者post方法来定义各种变换次序。

但是如果我们得到的matrix是一个非单元矩阵,并且该matrix还未调用setMatrix应用到实际中,此时我们可能同时需要pre和post方法来实现我们所需要的变换,例如C是通过getMatrix得到的并满足之前描述的matrix,此时如果我想在现有的变换之前进行某些变换,此时只有pre方法可以做到,假如C是一个执行过postScale操作的matrix,此时我想在postScale之前进行平移,那只有调用preTranslate,这样当调用setMatrix的时候会先进行preTranslate操作,再进行postScale操作。必须这么做的前提就是先scale后translate和先translate后scale得到的是不同的变换效果。

个人觉得以上分析结果很可能存在一些偏差,如哪位大侠发现错误还请麻烦指正~~

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本文评论   查看全部评论 (3)
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第 3 楼
* 匿名 发表于 2013/9/2 18:25:38
乱七八糟
第 2 楼
* 匿名 发表于 2013/8/26 23:13:18
领悟了一点。谢谢
第 1 楼
* 匿名 发表于 2013/7/2 17:12:27
pre和post矩阵乘法是不是反了呀,文档里pre是M*T(dx,dy),M是原始矩阵吧