Android的矩阵：ColorMatrix

Posted 2020-08-14

　　　　最近的学习过程中看到关于android色彩矩阵的内容，以前看到这部分内容，基本都是跳过的，没有认真细读。

　　　　自己给自己找的借口是：

　　　　　　1，大一学的矩阵内容早就忘的干干净净了，当时学的时候就很烦人，所以现在也干脆跳过别看吧，反正自己目前又不没有做图像处理之类的任务。

　　　　　　2，Android中色彩方面，有现成的setSaturation—设置饱和度，setScale—色彩缩放，setRotate—色彩旋转方法了，没必要去学ColorMatrix吧。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　

　　　　当然，后来还是对这种借口进行了反思，不能一直逃避矩阵有关的内容吧，于是掏出大一的《线性代数》，翻了翻矩阵的相关知识。  

　　　　以下总结的矩阵的一些简单知识，并不深入，但是属于一个开发者应该掌握的程度。

 

　　　　一：矩阵的来源： 我们都知道矩阵的形式

　　　　　　　

 

　　　　但是矩阵的来源是什么呢，其实矩阵最早来自于方程组的系数及常数所构成的方阵。

　　　　比如：

　　　　　　

　　　　对应的矩阵阵列：

　　　　　　

　　　　

　　　　这个矩阵阵列有什么用呢？不要小看了这个矩阵，这里矩阵决定着这个方程组是否有解，以及如果有    解，解是什么。 
              也就是说利用矩阵可以对线性方程组进行方便快速地求解。

 

　　　　二：矩阵的运算

　　　　矩阵的加法：

　　　　

　　　　矩阵的乘法：

　　　　

　　　　加法运算条件必须是同型矩阵，乘法条件是A是m×n矩阵，B是n×p矩阵。

　　　　

　　　　了解了这些基本的矩阵概念，再来看Android中的ColorMatrix。

　　　　大家都知道在Android图片中采用ARGB来表示颜色，图片中每一个点都有自己的RGBA值，将这个RGBA值　　当成只有一列的矩阵，让这个矩阵

　　　　乘上另外一个矩阵得到变化，以改变图片颜色，这里的另一个矩阵就是ColorMatrix。

　　　　首先，根据矩阵乘法，我们觉得一个4*4的ColorMatrix就可以了，

　　　　比如：

　　　　　　　   

　　　　但是问什么最后ColorMatrix用了4*5的矩阵。原因看图：

　　　　

 

　　　

　　　　e，j，o，t是没有系数的，当我们想增加某一个属性而不影响其他时，只需要修改e，j，o,t的值。

　　　　

　　　　基本用法：　　

        ColorMatrix colorMatrix = new ColorMatrix(new float[]{  
                1, 0, 0, 0, 0,  
                0, 1, 0, 0, 0,  
                0, 0, 1, 0, 0,  
                0, 0, 0, 1, 0,  
        });  
        mPaint.setColorFilter(new ColorMatrixColorFilter(colorMatrix));    

 　　　　

　　　　实战演练：

　　　　　　1，我们想实现去除蓝色的效果

　　　　　　　  只要设置ColorMatrix为　　　

        ColorMatrix colorMatrix = new ColorMatrix(new float[]{  
                1, 0, 0, 0, 0,  
                0, 1, 0, 0, 0,  
                0, 0, 0, 0, 0,  
                0, 0, 0, 1, 0,  
        }); 

 　　　 这样原来图片的RGBA的那个矩阵和colorMatrix相乘得到的结果是RG0A，没有B了。

　　　　效果我们这里使用了一个《android群英传》里一个关于ColorMatrix学习的小工具：

　　　　https://github.com/xurui1995/ColorMatrixStudy

　　　　关键代码：　　　

    // 将矩阵值设置到图像
    private void setImageMatrix() {
        Bitmap bmp = Bitmap.createBitmap(
                bitmap.getWidth(),
                bitmap.getHeight(),
                Bitmap.Config.ARGB_8888);
        android.graphics.ColorMatrix colorMatrix =
                new android.graphics.ColorMatrix();
        colorMatrix.set(mColorMatrix);

        Canvas canvas = new Canvas(bmp);
        Paint paint = new Paint();
        paint.setColorFilter(new ColorMatrixColorFilter(colorMatrix));
        canvas.drawBitmap(bitmap, 0, 0, paint);
        mImageView.setImageBitmap(bmp);
    }

 　　　　效果：

　　　　　　　　

　　　　这时候你肯定想：卧槽，怎么这么黄?没关系，给你看一张图你就马上懂了。

 

　　　　

　　　　

　　　　2，根据ColorMatrix回答变化效果

　　　　　　　　

　　　　　答案显而易见：第一个效果是绿色加强一倍。第二个效果是增强红和绿各100分量。

 

　　　　3，一些其他"特效"，你可以尝试更多。