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在程式設計中有時候需要對圖片做特殊的處理，比如將圖片做出黑白的，或者老照片的效果，有時候還要對圖片進行變換，以拉伸，扭曲等等。
這些效果在android中有很好的支援，通過顏色矩陣（ColorMatrix）和座標變換矩陣（Matrix）可以完美的做出上面的所說的效果。
下面將分別介紹這兩個矩陣的用法和相關的函式。
顏色矩陣
android中可以通過顏色矩陣（ColorMatrix類）方面的操作顏色，顏色矩陣是一個5x4 的矩陣（如圖1.1）
可以用來方面的修改圖片中RGBA各分量的值，顏色矩陣以一維陣列的方式儲存如下：
[ a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k, l, m, n, o, p, q, r, s, t ]
他通過RGBA四個通道來直接操作對應顏色，如果會使用Photoshop就會知道有時處理圖片通過控制RGBA各顏色通道來做出特殊的效果。
這個矩陣對顏色的作用計算方式如1.3示：
矩陣的運算規則是矩陣A的一行乘以矩陣C的一列作為矩陣R的一行，
C矩陣是圖片中包含的ARGB資訊，R矩陣是用顏色矩陣應用於C之後的新的顏色分量，運算結果如下：
R' = a*R + b*G + c*B + d*A + e;
G' = f*R + g*G + h*B + i*A + j;
B' = k*R + l*G + m*B + n*A + o;
A' = p*R + q*G + r*B + s*A + t;
顏色矩陣並不是看上去那麼深奧，其實需要使用的引數很少，而且很有規律第一行決定紅色第二行決定綠色
第三行決定藍色，第四行決定了透明度，第五列是顏色的偏移量。下面是一個實際中使用的顏色矩陣。
如果把這個矩陣作用於各顏色分量的話，R=A*C，計算後會發現，各個顏色分量實際上沒有任何的改變(R'=R G'=G B'=B A'=A)。
圖1.5所示矩陣計算後會發現紅色分量增加100，綠色分量增加100，
這樣的效果就是圖片偏黃，因為紅色和綠色混合後得到黃色，黃色增加了100，圖片當然就偏黃了。
改變各顏色分量不僅可以通過修改第5列的顏色偏移量也可如上面矩陣所示將對應的顏色值乘以一個倍數，直接放大。
上圖1.6是將綠色分量乘以2變為原來的2倍。相信讀者至此已經明白瞭如何通過顏色矩陣來改變各顏色分量。
下面編寫一段程式碼來，通過調整顏色矩陣來獲得不同的顏色效果，JavaCode如下：
複製到剪貼簿 Java程式碼
2 public class CMatrix extends Activity {
3
4 private Button change;
5 private EditText [] et=new EditText[20];
6 private float []carray=new float[20];
7 private MyImage sv;
8 @Override
9 public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
10 super.onCreate(savedInstanceState);
11 setContentView(R.layout.main);
12
13 change=(Button)findViewById(R.id.set);
14 sv=(MyImage)findViewById(R.id.MyImage);
15
16 for(int i=0;i<20;i++){
17
18 et[i]=(EditText)findViewById(R.id.indexa+i);
19 carray[i]=Float.valueOf(et[i].getText().toString());
20 }
21
22 change.setOnClickListener(l);
23 }
24
25 private Button.OnClickListener l=new Button.OnClickListener(){
26
27 @Override
28 public void onClick(View arg0) {
29 // TODO Auto-generated method stub
30 getValues();
31 sv.setValues(carray);
32 sv.invalidate();
33 }
34
35 };
36 public void getValues(){
37 for(int i=0;i<20;i++){
38
39 carray[i]=Float.valueOf(et[i].getText().toString());
40 }
41
42 }
43
44
45 }
46 MyImage類繼承自View類：
47 public class MyImage extends View {
48 private Paint mPaint = new Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG);
49 private Bitmap mBitmap;
50 private float [] array=new float[20];
51
52 private float mAngle;
53
54 public MyImage(Context context,AttributeSet attrs) {
55 super(context,attrs);
56
57 mBitmap = BitmapFactory.decodeResource(context.getResources(),
58 R.drawable.test);
59 invalidate();
60 }
61
62
63 public void setValues(float [] a){
64 for(int i=0;i<20;i++){
65 array[i]=a[i];
66 }
67
68 }
69
70 @Override protected void onDraw(Canvas canvas) {
71 Paint paint = mPaint;
72
73
74
75 paint.setColorFilter(null);
76 canvas.drawBitmap(mBitmap, 0, 0, paint);
77
78 ColorMatrix cm = new ColorMatrix();
79 //設定顏色矩陣
80 cm.set(array);
81 //顏色濾鏡，將顏色矩陣應用於圖片
82 paint.setColorFilter(new ColorMatrixColorFilter(cm));
83 //繪圖
84 canvas.drawBitmap(mBitmap, 0, 0, paint);
85 Log.i("CMatrix", "--------->onDraw");
86
87
88 }
89
90 }
CMatrix類主要負責接收顏色矩陣的設定和重繪，沒有要說的。MyImage類中進行繪圖工作，首先設定顏色矩陣cm.set(..)從一維陣列中讀取資料20個資料給顏色矩陣賦值，paint.setColorFilter(..)設定顏色濾鏡，然後繪圖，效果就出來了（這個過程和PS差不多）如下：
看到這裡，相信大家對顏色矩陣的作用已經有了一個直觀的感受，現在也可以嘗試做一個照片特效的軟體。
但是各種效果並不能讓使用者手動調節顏色矩陣，這裡需要計算公式，由於本人並不是做圖形軟體的也不能提供，可以參考這個連結：
http://www.adobe.com/devnet/flash/articles/matrix_transformations/ColorMatrixDemo.swf
座標變換矩陣
座標變換矩陣是一個3*3的矩陣如圖2.1，用來對圖形進行座標變化，將原來的座標點轉移到新的座標點，
因為一個圖片是有點陣和每一點上的顏色資訊組成的，所以對座標的變換，就是對每一點進行搬移形成新的圖片。
具體的說圖形的放大縮小，移動，旋轉，透視，扭曲這些效果都可以用此矩陣來完成。
這個矩陣的作用是對座標x,y進行變換計算結果如下：
x'=a*x+b*y+c
y'=d*x+e*y+f
通常情況下g=h=0,這樣使1=0*x+0*y+1恆成立。和顏色矩陣一樣，座標變換矩陣真正使用的引數很少也很有規律。
上圖就是一個座標變換矩陣的簡單例子，計算後發現x'=x+50,y'=y+50.
可見圖片的每一點都在x和y方向上平移到了（50，50）點處，這種效果就是平移效果，將圖片轉移到了（50，50）處。
計算上面得矩陣x'=2*x,y‘=2*y.經過顏色矩陣和上面轉移效果學習，相信讀者可以明白這個矩陣的作用了，這個矩陣對圖片進行了放大，具體的說是放大了二倍。
下面將介紹幾種常用的變換矩陣：
1. 旋轉
繞原點逆時針旋轉θ度角的變換公式是 x' = xcosθ − ysinθ 與 y。' = xsinθ + ycosθ
2. 縮放
變換後長寬分別放大x'=scale*x;y'=scale*y.
3. 切變
4. 反射
( , )單位向量
5. 正投影
( , )單位向量
上面的各種效果也可以疊加在一起，既矩陣的組合變換，可以用矩陣乘法實現之，如：R=B(A*C)=(B*A)C,注意一點就是B*A和A*B一般是不等的。
下面將編一個小程式，通過控制座標變換矩陣來達到控制圖形的目的，JavaCode如下：
複製到剪貼簿 Java程式碼
2
3public class CooMatrix extends Activity {
4
5 private Button change;
6 private EditText [] et=new EditText[9];
7 private float []carray=new float[9];
8 private MyImage sv;
9 /** Called when the activity is first created. */
10 @Override
11 public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
12 super.onCreate(savedInstanceState);
13 setContentView(R.layout.main);
14
15 change=(Button)findViewById(R.id.set);
16 sv=(MyImage)findViewById(R.id.MyImage);
17
18 for(int i=0;i<9;i++){
19
20 et[i]=(EditText)findViewById(R.id.indexa+i);
21 carray[i]=Float.valueOf(et[i].getText().toString());
22
23 }
24
25 change.setOnClickListener(l);
26
27
28 }
29
30 private Button.OnClickListener l=new Button.OnClickListener(){
31
32 @Override
33 public void onClick(View arg0) {
34 // TODO Auto-generated method stub
35 getValues();
36 sv.setValues(carray);
37 sv.invalidate();
38 }
39
40 };
41 public void getValues(){
42 for(int i=0;i<9;i++){
43
44 carray[i]=Float.valueOf(et[i].getText().toString());
45 }
46
47 }
48
49
50}
51MyImage類繼承自View類：
52public class MyImage extends View {
53 private Paint mPaint = new Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG);
54 private Bitmap mBitmap;
55 private float [] array=new float[9];
56
57
58
59 public MyImage(Context context,AttributeSet attrs) {
60 super(context,attrs);
61
62 mBitmap = BitmapFactory.decodeResource(context.getResources(),
63 R.drawable.ic_launcher_android);
64 invalidate();
65 }
66
67
68 public void setValues(float [] a){
69 for(int i=0;i<9;i++){
70 array[i]=a[i];
71 }
72
73 }
74
75 @Override protected void onDraw(Canvas canvas) {
76 Paint paint = mPaint;
77 canvas.drawBitmap(mBitmap, 0, 0, paint);
78 //new 一個座標變換矩陣
79 Matrix cm = new Matrix();
80//為座標變換矩陣設定響應的值
81 cm.setValues(array);
82//按照座標變換矩陣的描述繪圖
83 canvas.drawBitmap(mBitmap, cm, paint);
84 Log.i("CMatrix", "--------->onDraw");
85
86
87 }
88
89
上面的程式碼中類CooMatrix用於接收使用者輸入的座標變換矩陣引數，類MyImage接收引數，通過setValues()設定矩陣引數，然後Canvas呼叫drawBitmap繪圖。效果如下：
上面給出了用座標變換矩陣做出的各種效果，用座標變換矩陣可以方面的調節圖形的各種效果，
但是我們看看Matrix類就可以發現，實際上，matrix類本身已經提供了許多類似的方法，我們只要呼叫，就可以了。
setScale(float sx, float sy, float px, float py) 放大
setSkew(float kx, float ky, float px, float py) 斜切
setTranslate(float dx, float dy) 平移
setRotate(float degrees, float px, float py) 旋轉
上面的函式提供了基本的變換平移，放大，旋轉，斜切。為了做出更復雜的變換，同時不必親手去改動座標變換矩陣，
Matrix類提供了許多Map方法，將原圖形對映到目標點構成新的圖形，
下面簡述setPolyToPoly(float[] src, int srcIndex, float[] dst, int dstIndex, int pointCount) 的用法，希望起到舉一反三的作用。
引數src和dst是分別儲存了原影像的點和和指定的目標點的一維陣列，陣列中儲存的座標格式如下：
[x0, y0, x1, y1, x2,y2,...]
這個個函式將src中的座標對映到dst中的座標，實現影像的變換。
具體的例子可以參考APIDemos裡的PolyToPoly，我在這裡就不再貼程式碼了，只講一下函式是怎麼變換圖片的。下面是效果：
圖中寫1的是原圖，寫有2，3，4的是變換後的圖形。現在分析2是怎麼變換來的，變換的原座標點和目的座標點如下：
src=new float[] { 32, 32, 64, 32 }
dst=new float[] { 32, 32, 64, 48 }
從上圖示示出的座標看出原圖的（32，32）對映到原圖的（32，32），（64，32）對映到原圖（64，48）這樣的效果是影像放大了而且發生了旋轉。這樣的過程相當於（32，32）點不動，然後拉住圖形（64，32）點並拉到（64，48）點處，這樣圖形必然會被拉伸放大並且發生旋轉。最後用一個平移將圖形移動到右邊現在的位置。希望能夠好好理解這一過程，下面的3，4圖是同樣的道理。