前言
最近在做关于图片查看的优化，陆陆续续的花了一周多的时间（加上其他需求修Bug的时间），恼火。
恼火.jpg
不过确实有点收获，所以后续的几篇文章都会跟图片或者动画相关，本篇是个开胃菜，跟大家介绍一下如何使用Matrix。
看一下学习完 Matrix 可以写出的动画：
Matrix动画.gif
一、Matrix是什么？
作为一个 Android 开发仔，我们直接使用 Matrix 的机会比较少。
但是我们却一直在和 Matrix 打交道，比如 ImageView，通过设置不同的 ScaleType 得到不同的 Matrix，从而展现不同的效果。再深一点，各种 View 的背后，都有 Matrix 的一份功劳！
Matrix 是一个 3*3 的矩阵，如果你已经忘了矩阵是什么？可以在 【这里】 回顾一下。
链表结构@2x (1).png
既然是一个 3*3 矩阵，所以他由9个参数组成：
上面的6个数字分别控制着缩放、斜切和平移，缩放和斜切一起控制，可以达到旋转的效果。
下面的三个参数可以控制 3D 变换，本篇中我们不做过多的介绍。
说明
本节剩下的这一部分来自 GcsSloop 的文章：《Matrix简介》
1.缩放(Scale)
image
用矩阵表示:
image
你可能注意到了，我们坐标多了一个1，这是使用了齐次坐标系的缘故，在数学中我们的点和向量都是这样表示的(x, y)，两者看起来一样，计算机无法区分，为此让计算机也可以区分它们，增加了一个标志位，增加之后看起来是这样:
(x, y, 1) - 点
(x, y, 0) - 向量另外，齐次坐标具有等比的性质，(2,3,1)、(4,6,2)...(2N,3N,N)表示的均是(2,3)这一个点。(将MPERSP_2解释为scale这一误解就源于此)。
图例：
image
2.错切(Skew)
错切存在两种特殊错切，水平错切(平行X轴)和垂直错切(平行Y轴)。
水平错切
image
用矩阵表示:
image
图例:
image
垂直错切
image
用矩阵表示:
image
图例:
image
复合错切
水平错切和垂直错切的复合。
image
用矩阵表示:
image
图例:
image
3.旋转(Rotate)
假定一个点 A(x0, y0) ,距离原点距离为 r, 与水平轴夹角为 α 度, 绕原点旋转 θ 度, 旋转后为点 B(x, y) 如下:
image
用矩阵表示:
image
图例:
image
4.平移(Translate)
此处也是使用齐次坐标的优点体现之一，实际上前面的三个操作使用 2x2 的矩阵也能满足需求，但是使用 2x2 的矩阵，无法将平移操作加入其中，而将坐标扩展为齐次坐标后，将矩阵扩展为 3x3 就可以将算法统一，四种算法均可以使用矩阵乘法完成。
image
用矩阵表示:
image
图例:
image
二、ScaleType和Matrix
从上面我们跟着GcsSloop大佬学习了基本的 Matrix 操作，现在我们再来了解 ImageView 中的 ScaleType 和其对应 Matrix。
我们都知道，ImageView 中对应的 ScaleTyp 有：CENTER_CROP、CENTER、CENTER_INSIDE、FIT_END、FIT_CENTER、FIT_START、FIT_XY 和 MATRIX。
假设图中的 ImageView 的宽和高都为 300 像素，图片的宽高分别为 1200 和 600 像素。
一开始Matrix.png
1. CENTER_CROP
CENTER_CROP 是我们平时用的最多的一种类型。规则：图片宽高等比缩放，直到宽高都大于或者等于控件的宽高，图片多出来的部分会被裁切。
如何得到 CENTER_CROP 对应的 Matrix 呢？其实也很简单，分两步：
第一步：缩放图片，将图片宽高任意一边都能够大于或者等于控件的长度。
控件长 / 图片长 = o.25
控件宽 / 图片宽 = 0.5
为了能将图片充满控件，保证不留空白，需要选择控件图片比大的那一边，所以我们现在的 Matrix 为：
[0.5 0 0]
[0 0.5 0]
[0 0 1]
当前图片和控件就变成了：
活动状态.png
第二步：居中平移，如上图，图片的宽仍大于控件的宽，为了让图片的中间位置显示在控件上，需要对图片做一定的平移。
translationX = (imageViewWidth - drawableWidth * scale) / 2，需要平移矩阵左乘缩放矩阵，更新后的 Matrix 为：
[1 0 -150] [0.5 0 0] [0.5 0 -150]
[0 1 0] * [0 0.5 0] = [0 0.5 0]
[0 0 1] [0 0 1] [0 0 1]
当前图片和控件就变成了：
最终图形.png
这也是应用了 CENTER_CROP 后 ImageView 的最终形态。
2. Center
Center 规则：图片不缩放，只平移，最终将图片中心区域展示在控件上。
所以经计算：
translationX = (imageViewWidth - drawableWidth) / 2;
translationY = (imageViewHeight - drawableHeight) / 2;
Matrix 为：
[1 0 -450]
[0 1 -150]
[0 0 1]
得到的图形为：
Center效果
CENTER_INSIDE
CENTER_INSIDE 规则：等比缩小图片，使得控件可以展示完整的图片并居中展示，当图片小于控件的宽高时不放大。
CenterInside效果.png
FIT_XY
FIT_XY 规则：分别缩放图片宽高，缩放后的宽高会等于控件的宽高，图片可能会变形。
FitXY效果.png
FIT_START
FIT_START 规则：等比缩放图片宽高，控件可以完整展示图片，平移至头部区域。
Fit_start效果.png
FIT_CENTER
FIT_CENTER 规则：等比缩放图片宽高，控件可以完整展示图片，平移至控件中心区域，当图片宽高小于控件宽高的时会对图片放大。
CenterInside效果.png
FIT_END
FIT_END 规则：等比缩放图片宽高，控件可以完整展示图片，平移到控件底部和尾部。
Fit_end效果.png
Matrix
Matrix 规则：自定义 Matrix。
三、做一个Matrix动画
做一个 Matrix 过渡动画还是比较简单的，因为估值器 MatrixEvaluator 是现成的，只要确定前后两个或者几个 Matrix 就行, Matrix 的使用方法：
val evaluator = MatrixEvaluator()
val matrix = evaluator.evaluate(it.animatedFraction, firstMatrix, secondMatrix)
iv.imageMatrix = matrix
在本文开始的动画中，一共需要6个 Matrix(1和5一样)：
Fit_end效果@2x.png
那如何获取这些 Matrix 呢？ImageView 为我们提供 ImageView#getImageMatrix() 方法，帮助我们获取当前 ImageView 的 Matrix，我们再对每幅图分析一下：
- 第一张：当前
Matrix不变。 - 第二张：当前
Matrix向右平移一半宽。 - 第三张：当前
Matrix向右平移一半宽，向下平移一半高。 - 第四张：当前
Matrix向下平移一半高。 - 第五张：当前
Matrix同第一张。 - 第六张：当前
Matrix向右平移1/4宽，向下平移1/4高。 - 第七张：当前
Matrix不变。
剩下的就是动画代码：
fun doSomeThingAnimation() {
ivContent?.let { iv ->
val imgWidth = iv.width
val imgHeight = iv.height
iv.layoutParams.width = imgWidth / 2
iv.layoutParams.height = imgHeight / 2
val tX = imgWidth.toFloat() / 2
val ty = imgHeight.toFloat() / 2
val initMatrix = iv.imageMatrix
// 获取6个Matrix
val oneMatrix = Matrix(initMatrix)
val twoMatrix = Matrix(initMatrix).apply {
postTranslate(-tX, 0f)
}
val threeMatrix = Matrix(initMatrix).apply {
postTranslate(-tX, -ty)
}
val fourthMatrix = Matrix(initMatrix).apply {
postTranslate(0f, -ty)
}
val fiveMatrix = Matrix(initMatrix).apply {
postTranslate(-tX / 2, - ty / 2)
}
val sixMatrix = Matrix(initMatrix)
iv.scaleType = ScaleType.MATRIX
iv.imageMatrix = oneMatrix
// 构建6段动画
val evaluator = MatrixEvaluator()
val firstAnimator = ValueAnimator.ofFloat(0f, 1f)
firstAnimator.addUpdateListener {
val matrix = evaluator.evaluate(it.animatedFraction, oneMatrix, twoMatrix)
iv.translationX = it.animatedFraction * imgWidth / 2
iv.imageMatrix = matrix
}
val secondAnimator = ValueAnimator.ofFloat(0f, 1f)
secondAnimator.addUpdateListener {
val fraction = it.animatedFraction
iv.translationY = fraction * imgHeight / 2
val matrix = evaluator.evaluate(fraction, twoMatrix, threeMatrix)
iv.imageMatrix = matrix
}
val threeAnimator = ValueAnimator.ofFloat(0f, 1f)
threeAnimator.addUpdateListener {
val fraction = it.animatedFraction
iv.translationX = ((1 - fraction) * imgWidth / 2)
val matrix = evaluator.evaluate((fraction), threeMatrix, fourthMatrix)
iv.imageMatrix = matrix
}
val fourAnimator = ValueAnimator.ofFloat(0f, 1f)
fourAnimator.addUpdateListener {
val fraction = it.animatedFraction
iv.translationY = ((1 - fraction) * imgHeight / 2)
val matrix = evaluator.evaluate((fraction), fourthMatrix, oneMatrix)
iv.imageMatrix = matrix
}
val fiveAnimator = ValueAnimator.ofFloat(0f, 1f)
fiveAnimator.addUpdateListener {
val fraction = it.animatedFraction
iv.translationY = (fraction * imgHeight / 4)
iv.translationX = (fraction * imgWidth / 4)
val matrix = evaluator.evaluate((fraction), oneMatrix, fiveMatrix)
iv.imageMatrix = matrix
}
val sixAnimator = ValueAnimator.ofFloat(0f, 1f)
sixAnimator.addUpdateListener {
val fraction = it.animatedFraction
iv.layoutParams.width = (imgWidth / 2 + imgWidth / 2 * fraction).toInt()
iv.layoutParams.height = (imgHeight / 2 + imgHeight / 2 * fraction).toInt()
iv.translationY = ((1 - fraction) * imgHeight / 4)
iv.translationX = ((1 - fraction) * imgWidth / 4)
val matrix = evaluator.evaluate((fraction), fiveMatrix, sixMatrix)
iv.imageMatrix = matrix
iv.requestLayout()
}
val set = AnimatorSet()
set.playSequentially(firstAnimator, secondAnimator, threeAnimator, fourAnimator, fiveAnimator, sixAnimator)
set.duration = 1000
set.start()
}
}
一个简单动画技能 Get!
总结
这个动画实际使用的场景并不多，但是当你需要同一个图片不同 ScaleType 之前切换的时候，比如说小图打开成大图的时候，Matrix 动画也许可以帮的上你的忙！
精彩内容
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