前言
前面写了《Android涂鸦画板原理详解——从初级到高级（一）》，讲了涂鸦原理初级和中级的应用，现在讲解高级应用。如果没有看过前面一篇文章的同学，建议先去看看哈。
准备
高级涂鸦涉及到图片操作，包括对图片进行缩放移动、涂鸦等，这里涉及到矩阵的变换。关于矩阵变换的知识，请查看我的另一篇文章《浅谈矩阵变换——Matrix》。根据文中的介绍，接下来使用变换坐标系的空间想象去理解涂鸦中涉及到的矩阵变换。
高级涂鸦
高级涂鸦支持对图片涂鸦, 可移动缩放图片。思路如下：
- 创建自定义View: AdvancedDoodleView，由外部创建时传入Bitmap图像对象。
- 在View大小确定时候的回调onSizeChanged()中进行初始化操作，计算图片居中显示的所需参数，如图片缩放倍数和偏移值。
- 定义PathItem类，封装涂鸦轨迹，包括Path和偏移值等信息。
class PathItem {
Path mPath = new Path(); // 涂鸦轨迹
float mX, mY; // 轨迹偏移值
}
-
单击时需要判断是否点中某个涂鸦，Path提供了接口computeBounds()计算当前图形的矩形范围，可以通过判断单击的点是否在矩形范围内判断。使用TouchGestureDetector识别单击和滑动手势。（TouchGestureDetector在我另一个项目Androids中，使用时需要导入依赖）
-
滑动过程中需要判断当前是否有选中的涂鸦，如果有则对该涂鸦进行移动，把偏移值记录在PathItem中；没有则绘制新的涂鸦轨迹。
-
监听双指缩放手势，计算图片缩放的倍数。
（4-6中涉及到的触摸坐标要换算成对应图片坐标系中的坐标，稍后详细讲解 ）
- 在AdvancedDoodleView的onDraw方法中，根据图片缩放倍数和偏移值绘制图片；绘制每个PathItem之前根据偏移值移动画布。
坐标映射
选择画布和图片共用一个坐标系，了解图片的位置信息后，最后需要处理的就是，屏幕坐标系与图片（画布）坐标系的映射，即把屏幕上滑动的轨迹投射到图片中。
image
从上图的分析中，我们可以得出如下映射关系：
图片坐标ｘ＝（屏幕坐标x－图片在屏幕坐标系x轴上的偏移量）／图片缩放倍数
图片坐标y＝（屏幕坐标y－图片在屏幕坐标系y轴上的偏移量）／图片缩放倍数
（注意，图片是以左上角为中心进行缩放的）
对应代码：
/**
* 将屏幕触摸坐标x转换成在图片中的坐标x
*/
public final float toX(float touchX) {
return (touchX - mBitmapTransX) / mBitmapScale;
}
/**
* 将屏幕触摸坐标y转换成在图片中的坐标y
*/
public final float toY(float touchY) {
return (touchY - mBitmapTransY) / mBitmapScale;
}
可见，屏幕坐标投射到图片上时，需要减去偏移量，因为图片的位置是一直不变的，我们对图片进行偏移，其实是对View的画布进行偏移。
最终实现效果如下：
image
代码如下：
public class AdvancedDoodleView extends View {
private final static String TAG = "AdvancedDoodleView";
private Paint mPaint = new Paint();
private List<PathItem> mPathList = new ArrayList<>(); // 保存涂鸦轨迹的集合
private TouchGestureDetector mTouchGestureDetector; // 触摸手势监听
private float mLastX, mLastY;
private PathItem mCurrentPathItem; // 当前的涂鸦轨迹
private PathItem mSelectedPathItem; // 选中的涂鸦轨迹
private Bitmap mBitmap;
private float mBitmapTransX, mBitmapTransY, mBitmapScale = 1;
public AdvancedDoodleView(Context context, Bitmap bitmap) {
super(context);
mBitmap = bitmap;
// 设置画笔
mPaint.setColor(Color.RED);
mPaint.setStyle(Paint.Style.STROKE);
mPaint.setStrokeWidth(20);
mPaint.setAntiAlias(true);
mPaint.setStrokeCap(Paint.Cap.ROUND);
// 由手势识别器处理手势
mTouchGestureDetector = new TouchGestureDetector(getContext(), new TouchGestureDetector.OnTouchGestureListener() {
RectF mRectF = new RectF();
// 缩放手势操作相关
Float mLastFocusX;
Float mLastFocusY;
float mTouchCentreX, mTouchCentreY;
@Override
public boolean onScaleBegin(ScaleGestureDetectorApi27 detector) {
Log.d(TAG, "onScaleBegin: ");
mLastFocusX = null;
mLastFocusY = null;
return true;
}
@Override
public void onScaleEnd(ScaleGestureDetectorApi27 detector) {
Log.d(TAG, "onScaleEnd: ");
}
@Override
public boolean onScale(ScaleGestureDetectorApi27 detector) { // 双指缩放中
Log.d(TAG, "onScale: ");
// 屏幕上的焦点
mTouchCentreX = detector.getFocusX();
mTouchCentreY = detector.getFocusY();
if (mLastFocusX != null && mLastFocusY != null) { // 焦点改变
float dx = mTouchCentreX - mLastFocusX;
float dy = mTouchCentreY - mLastFocusY;
// 移动图片
mBitmapTransX = mBitmapTransX + dx;
mBitmapTransY = mBitmapTransY + dy;
}
// 缩放图片
mBitmapScale = mBitmapScale * detector.getScaleFactor();
if (mBitmapScale < 0.1f) {
mBitmapScale = 0.1f;
}
invalidate();
mLastFocusX = mTouchCentreX;
mLastFocusY = mTouchCentreY;
return true;
}
@Override
public boolean onSingleTapUp(MotionEvent e) { // 单击选中
float x = toX(e.getX()), y = toY(e.getY());
boolean found = false;
for (PathItem path : mPathList) { // 绘制涂鸦轨迹
path.mPath.computeBounds(mRectF, true); // 计算涂鸦轨迹的矩形范围
mRectF.offset(path.mX, path.mY); // 加上偏移
if (mRectF.contains(x, y)) { // 判断是否点中涂鸦轨迹的矩形范围内
found = true;
mSelectedPathItem = path;
break;
}
}
if (!found) { // 没有点中任何涂鸦
mSelectedPathItem = null;
}
invalidate();
return true;
}
@Override
public void onScrollBegin(MotionEvent e) { // 滑动开始
Log.d(TAG, "onScrollBegin: ");
float x = toX(e.getX()), y = toY(e.getY());
if (mSelectedPathItem == null) {
mCurrentPathItem = new PathItem(); // 新的涂鸦
mPathList.add(mCurrentPathItem); // 添加的集合中
mCurrentPathItem.mPath.moveTo(x, y);
}
mLastX = x;
mLastY = y;
invalidate(); // 刷新
}
@Override
public boolean onScroll(MotionEvent e1, MotionEvent e2, float distanceX, float distanceY) { // 滑动中
Log.d(TAG, "onScroll: " + e2.getX() + " " + e2.getY());
float x = toX(e2.getX()), y = toY(e2.getY());
if (mSelectedPathItem == null) { // 没有选中的涂鸦
mCurrentPathItem.mPath.quadTo(
mLastX,
mLastY,
(x + mLastX) / 2,
(y + mLastY) / 2); // 使用贝塞尔曲线 让涂鸦轨迹更圆滑
} else { // 移动选中的涂鸦
mSelectedPathItem.mX = mSelectedPathItem.mX + x - mLastX;
mSelectedPathItem.mY = mSelectedPathItem.mY + y - mLastY;
}
mLastX = x;
mLastY = y;
invalidate(); // 刷新
return true;
}
@Override
public void onScrollEnd(MotionEvent e) { // 滑动结束
Log.d(TAG, "onScrollEnd: ");
float x = toX(e.getX()), y = toY(e.getY());
if (mSelectedPathItem == null) {
mCurrentPathItem.mPath.quadTo(
mLastX,
mLastY,
(x + mLastX) / 2,
(y + mLastY) / 2); // 使用贝塞尔曲线 让涂鸦轨迹更圆滑
mCurrentPathItem = null; // 轨迹结束
}
invalidate(); // 刷新
}
});
// 针对涂鸦的手势参数设置
// 下面两行绘画场景下应该设置间距为大于等于1，否则设为0双指缩放后抬起其中一个手指仍然可以移动
mTouchGestureDetector.setScaleSpanSlop(1); // 手势前识别为缩放手势的双指滑动最小距离值
mTouchGestureDetector.setScaleMinSpan(1); // 缩放过程中识别为缩放手势的双指最小距离值
mTouchGestureDetector.setIsLongpressEnabled(false);
mTouchGestureDetector.setIsScrollAfterScaled(false);
}
@Override
protected void onSizeChanged(int width, int height, int oldw, int oldh) { //view绘制完成时 大小确定
super.onSizeChanged(width, height, oldw, oldh);
int w = mBitmap.getWidth();
int h = mBitmap.getHeight();
float nw = w * 1f / getWidth();
float nh = h * 1f / getHeight();
float centerWidth, centerHeight;
// 1.计算使图片居中的缩放值
if (nw > nh) {
mBitmapScale = 1 / nw;
centerWidth = getWidth();
centerHeight = (int) (h * mBitmapScale);
} else {
mBitmapScale = 1 / nh;
centerWidth = (int) (w * mBitmapScale);
centerHeight = getHeight();
}
// 2.计算使图片居中的偏移值
mBitmapTransX = (getWidth() - centerWidth) / 2f;
mBitmapTransY = (getHeight() - centerHeight) / 2f;
invalidate();
}
/**
* 将屏幕触摸坐标x转换成在图片中的坐标
*/
public final float toX(float touchX) {
return (touchX - mBitmapTransX) / mBitmapScale;
}
/**
* 将屏幕触摸坐标y转换成在图片中的坐标
*/
public final float toY(float touchY) {
return (touchY - mBitmapTransY) / mBitmapScale;
}
@Override
public boolean dispatchTouchEvent(MotionEvent event) {
boolean consumed = mTouchGestureDetector.onTouchEvent(event); // 由手势识别器处理手势
if (!consumed) {
return super.dispatchTouchEvent(event);
}
return true;
}
@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
// 画布和图片共用一个坐标系，只需要处理屏幕坐标系到图片（画布）坐标系的映射关系(toX toY)
canvas.translate(mBitmapTransX, mBitmapTransY);
canvas.scale(mBitmapScale, mBitmapScale);
// 绘制图片
canvas.drawBitmap(mBitmap, 0, 0, null);
for (PathItem path : mPathList) { // 绘制涂鸦轨迹
canvas.save();
canvas.translate(path.mX, path.mY); // 根据涂鸦轨迹偏移值，偏移画布使其画在对应位置上
if (mSelectedPathItem == path) {
mPaint.setColor(Color.YELLOW); // 点中的为黄色
} else {
mPaint.setColor(Color.RED); // 其他为红色
}
canvas.drawPath(path.mPath, mPaint);
canvas.restore();
}
}
/**
* 封装涂鸦轨迹对象
*/
private static class PathItem {
Path mPath = new Path(); // 涂鸦轨迹
float mX, mY; // 轨迹偏移值
}
}
使用时通过如下代码添加到父容器中：
// 高级级涂鸦
ViewGroup advancedContainer = findViewById(R.id.container_advanced_doodle);
Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.thelittleprince2);
AdvancedDoodleView advancedDoodleView = new AdvancedDoodleView(this, bitmap);
advancedContainer.addView(advancedDoodleView, new ViewGroup.LayoutParams(ViewGroup.LayoutParams.MATCH_PARENT, ViewGroup.LayoutParams.MATCH_PARENT));
后续
涂鸦最核心的原理就是这样，希望各位能理解透。至于如何在图片中添加文字图片或者其他类似涂鸦的，其实跟代码中定义的PathItem代表涂鸦轨迹一样，我们用新的类封装新的涂鸦类型即可，然后保存相关信息，最终在画布上绘制出来即可。
涂鸦原理的系列文章终于讲完了！谢谢大家关注和支持！谢谢！！！
上面的代码在我的开源框架的Demo里>>>>Doodle涂鸦原理教程代码。
最后请大家多多支持我的项目>>>>开源项目Doodle！一个功能强大，可自定义和可扩展的涂鸦框架。
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