Android变形(Transform)之Camera使用介绍

引言

接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：

变形以后：

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：


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：


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：

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


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

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）

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。