Android 高级UI解密 ：Canvas裁剪 与 二维三维Camera几何变换（图层Layer原理）

Posted 2022-08-01 鸽一门

android的绘图机制是核心内容之一，无论是什么样的功能最终都是以图像的形式呈现给用户。因此掌握Android的绘图技巧，有助于Android理解层次的提高，在面对产品经理提出的idea时也更有底气～

系统通过提供的Canvas对象来绘图，此类拥有各种绘制图像的API，例如 drawRect（矩形）、drawCircle（圆）、drawLine（线）、drawArc（弧）、drawPoint（点）、drawVertices（多边形）等等，通过这些API名字也可了解大致作用。但是，Canvas背后的宝藏在更深处的地方，各种基础、绚丽的效果都与之脱不了干系，两大法宝就是Canvas的裁剪合集，二维、三维Camera几何变换。

更重要的是要理解Android系统中绘制Canvas画布的概念，画布上层层叠加的纸Bitmap，图层叠加组合而成的UI呈现，这些概念运用不同于生活中的认知，需谨慎鉴别。

（此系列文章知识点相对独立，可分开阅读，不过笔者建议按照顺序阅读，理解更加深入清晰）

Android 高级UI解密 (二) ：Paint滤镜 与 颜色过滤（矩阵变换）
Android 高级UI解密 (一) ：Paint图形文字绘制 与 高级渲染

此篇涉及到的知识点如下：

• Canvas裁剪合集
• Canvas图层概念及Layer原理
• Canvas二维、三维Camera几何变换

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一. Canvas基础API和裁剪合集

1. 基础API

上图展示的是最基本的Canvas绘制图形API，简单理解即可知其作用含义，此处不再举例讲解，后续将挑出重点部分学习。

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2. 剪切合集

Canvas中有关裁剪的API可分为三类： clipPath，clipRect，clipRegion，以上几乎可以实现任意形状的裁剪。通过三类API的名字可以想到其中的区别：

• Rect：矩形区域。
• Path：开放或闭合的曲线，线构成的复杂的集合图形。
• Region：组合区域，例如取两个区域部分并起来、或重叠部分等。

注意

在学习以下API使用之前，应当明确裁剪的概念，生活中认为裁剪是对存在的图形进行切割，但在Android系统中并非如此，裁剪的主要对象是画布canvas而非图形！裁剪后的画布区域，在此上面绘制图像才会显示出来，并且每次调用canvas.drawXXX都会创建一个新的视图层。

绘制图像是需要基于画布canvas的基础上，因此需要注意调用API顺序：先裁剪画布区域，再在画布上面绘制图像！（若顺序弄反，调用draw的图像已经绘制出来，后续再调用clip，并没有对之前的图像裁剪生效，只对下一次draw生效）

（1）clipRect

• API作用： clipRect相关的重载方法有8个，作用都是根据参数给出的Rect矩阵搭配裁剪形式，或者上下左右坐标来进行裁剪，最终得出裁剪后的矩形。
• 参数说明：
  
  • rect：Rect对象，用于定义裁剪区的范围，Rect和RectF功能类似，精度和提供的方法不同而已；
  • left、top、right、bottom：矩形裁剪区的左、上、右、下边位置；
  • op：裁剪区域的组合方式。

代码示例：

    canvas.clipRect(350+width()/4,20+height()/4,350+width*3/4,20+height()*3/4);
    canvas.drawBitmap(bitmap, 350, 20, mPaint);

图片效果示例：

注意

在裁剪指定区域绘制完毕后，注意是否需要恢复绘制范围，否则后续的所有绘制都会被裁切！使用方法如下：

//保存视图层
canvas.save();
canvas.clipRect(350+width()/4,20+height()/4,350+width*3/4,20+height()*3/4);
canvas.drawBitmap(bitmap, 350, 20, mPaint);
//恢复原有试图层
canvas.restore();

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（2）clipPath

• API作用： clipPath相关的重载方法只有2个，根据传入的曲线形式参数进行裁剪。它与clipRect最大的不同是裁剪后的区域十分灵活，可以是任意曲线而并非局限于矩形。
• 参数说明：
  
  • path：曲线
  • op：裁剪区域的组合方式。

代码示例：

    Path path=new Path();
    path.addCircle(350+width/2, 20+height/2,width/2,Path.Direction.CCW);

    canvas.save();
    canvas.clipPath(path);
    canvas.drawBitmap(bitmap, 350, 20, paint);
    canvas.restore(); 

图片效果示例：

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（3）clipRegion

前两个方法可能很常见，但是Region区域的使用比较少见。方便理解从微积分的角度分析，任意绘制的一块区域都是由一块块小区域拼接的。例如一张图片放大很多倍后，你会发现它也是一块块很小的像素块组成的。

• API作用： clipRegion相关的重载方法只有2个，Region区域定义了一个矩形区域，结合不同拼接方式形成区域。（刚才看了一下源码，API25竟然都已经不支持了，了解即可吧）
• 参数说明：
  
  • Region：区域
  • op：裁剪区域的组合方式。

Region.Op是个枚举类，定义了Region支持的区域间运算种类，各个种类如下：

• DIFFERENCE：A和B的差集范围，即A - B，只有在此范围内的绘制内容才会被显示；
• INTERSECT：即A和B的交集范围；
• UNION：即A和B的并集范围；
• XOR：A和B的补集范围，此例中即A除去B以外的范围；
• REVERSE_DIFFERENCE：B和A的差集范围，即B - A；
• REPLACE：不论A和B的集合状况，B的范围将全部进行显示，如果和A有交集，则将覆盖A的交集范围；

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二. 图层的保存与恢复

这一部分“Canvas的变换”都在强调Canvas画布这个概念，以上API也都是针对画布进行变换，因为很容易将Canvas绘制的画布区域和屏幕区域混淆，但两者是有差别的。这里需要引入“视图层Layer”的概念，每次canvas执行drawXXX的时候就会新建一个新的画布图层。

在对画布canvas进行裁剪或几何变换时需要知道这是一个不可逆的过程，除非搭配使用save()、restore()使用保存恢复图层状态。

1. 图层概念

阅读自此，你可能对“图层”的概念还是有些模糊，举个例子，如上图是笔者在SketchBookPro绘画工具上绘制的一张图片（真是煞费苦心啊，笔者献出了自己拙劣的绘画功底，见谅～）比较正规点的绘画工具它都会都有“图层”的概念，便于修改，例如上图中图层1的内容就是绿色的大树和底下一条波浪线，也就是草原啦；图层二就是绿树上的一颗红苹果；图层三就是树下的小人儿，牛顿是也。

咋一看，这就是一幅平面2D图画，但你要从“图层”的角度来看，这可是由3层图层依次叠加而形成的，例如下图所示。

“图层”在真正的实践中最大作用就是便于修改，例如PM过来一看俗，都是苹果砸牛顿，我要换成梨子，在Android的绘制过程中可没有什么“橡皮擦”给你修改，就算此处用橡皮擦修改，一旦遇到重叠的部分，那就全擦去了。如今引入了“图层”的概念，苹果位于图层2，可以很轻易的删去图层2，新建图层绘制梨子即可。

对于Android绘制而言，“图层”概念的引用，使得各个图层之间互相独立，可以轻易对单个指定图层进行修改、删去，绘制修改起来更加简单。

Canvas为开发者提供了图层(Layer)的支持，而这些Layer(图层)是按”栈结构“来进行管理的，如下图：

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2. 图层使用API

（1）save() 和 restore()

• int save()：保存当前的matrix 矩阵和剪切状态到一个私人堆栈，也就是说保存当前Canvas的状态然后作为一个Layer(图层)添加到Canvas栈中，即入栈操作。
• void restore()：恢复之前Canvas的状态，即出栈操作。

需要注意的是Layer 并不是一个实际的类，连同“视图层”只是一个抽象的相对概念。由于是栈结构，调用restore()的次数不应大于调用save()的次数。

实例测试

如上图所示，先绘制一个红色矩形，再绘制一个蓝色矩形。现在的需求是要将红色矩形旋转。在绘制红色矩形之间调用canvas.rotate(10)？

emmm，说对了一半，如果只是简单的调用，你会发现连带着蓝色矩形也旋转了。此处需要用到“图层”的概念，在旋转之前先调用save保存图层，在旋转且绘制蓝色矩形过后，调用restore恢复图层，再去绘制蓝色矩形即可。

以下是正确代码和示例图：

        canvas.save();
        // 保存并旋转画布
        canvas.rotate(10);

        //绘制一个红色矩形
        mPaint.setColor(getResources().getColor(R.color.morePink));
        canvas.drawRect(mViewWidth / 2F - 200, 200, mViewWidth / 2F + 200, 600, mPaint);
        canvas.restore();


        //绘制一个蓝色的矩形
        mPaint.setColor(getResources().getColor(R.color.moreBlue));
        canvas.drawRect(mViewWidth / 2F - 100, 300, mViewWidth / 2F + 100, 500, mPaint);

在了解以上内容后再来总结一下Canvas和Bitmap的关系：

在此之前我们称呼Canvas为画布，更准确的说法应该是是一个容器。如果把Canvas理解成画板，那所谓的“图层”就像是画板上的一张张透明“纸”，而这些“纸”对应到Android就是封装在Canvas中的Bitmap。

（2）saveLayerXXX

int saveLayer(float left, float top, float right, float bottom, Paint paint, int saveFlags)

查看此API，可发现它与save方法相比多了好些参数，前四个则是位置参数，接着Paint画笔参数，和标识符参数（后续讲）。作用则是指定保存的模式和保存到区域。

实例测试

上述的例子完全可以将save()方法替换成如下代码，效果相同。

canvas.saveLayer(0, 0, mViewWidth, mViewHeight, null, Canvas.ALL_SAVE_FLAG);  

saveLayer的特点就是可以自行设定需要保存的区域，如上代码是将区域设置成全屏幕，再举个例子，将保存的区域分别设置为红色矩形、蓝色矩形，最终显示效果会是如何呢？代码如下：

        //测试实例1（只需要修改save方法）
        canvas.saveLayer(mViewWidth / 2F - 200, 200, mViewWidth / 2F + 200,600, null, Canvas.ALL_SAVE_FLAG);

        //测试实例2（只需要修改save方法）
        canvas.saveLayer(mViewWidth / 2F - 100, 300, mViewWidth / 2F + 100, 500, null, Canvas.ALL_SAVE_FLAG);

哟呵，吓一跳！我只是修改了一下保存区域，这两种测试实例都不是理想的效果，一个个来解释：（注意黑框是指定的保存区域，笔者为了便于理解后期加上的）

• 修改区域为旋转前的红色矩形大小：这个其实比较好理解，一开始设定的保存区域是黑框，当旋转后再绘制红色矩形，红色矩形超出黑框外的范围不会显示！此处恢复状态，再绘制蓝色矩形，蓝色矩形位置在指定范围内，因此完整绘制。
• 修改区域为旋转前的蓝色矩形大小：这个就非常奇妙了，由于保存的区域只有蓝色矩形那么大，在绘制蓝色矩形后，它完全就把红色矩形的部分挡住了，而超出黑框范围的蓝色矩形也不会显示！

由此可见，saveLayerXXX和save方法的区别在于：

• saveLayerXXX方法会将所有的操作存到一个新的Bitmap中而不影响当前Canvas的Bitmap；
• save方法则是在当前的Bitmap中进行操作，并且只能针对Bitmap的形变和裁剪进行操作；

也许你会疑惑saveLayerXXX为啥会有指定保存范围这个设定呢？

上述区别已解释saveLayerXXX会将操作存在一个新的Bitmap中，而对于Android而言，使用Bitmap稍有不当就会内存溢出，甚至OOM。因此根据参数尽可能创建一个小的Bitmap。

int saveLayer(float left, float top, float right, float bottom, int alpha, int saveFlags)

除以上讲解的saveLayer方法之外，还提供有saveLayerAlpha，顾名思义就是保存画布时设置画布的透明度，不再举例实践。

（3）标识符saveFlags

在saveLayer和saveLayerAlpha方法中都见识过saveFlags参数，不仅如此，save重载的参数方法中也有这个参数，如下表查看其详细含义：

ALL_SAVE_FLAG、CLIP_SAVE_FLAG、MATRIX_SAVE_FLAG是有关保存方法通用的，意义分别为保存所有标示位、裁剪标识位、变换标识位。大多数情况下使用第一种标识符。

CLIP_TO_LAYER_SAVE_FLAG、FULL_COLOR_LAYER_SAVE_FLAG和HAS_ALPHA_LAYER_SAVE_FLAG专门用于saveLayer和saveLayerAlpha方法，，意义分别为：对当前图层执行裁剪操作需要对齐图层边界，当前图层的色彩模式至少需要是8位色，在当前图层中将需要使用逐像素Alpha混合模式。（此处只做简单介绍，并不常用，与本篇主题差距稍大，有兴趣者可查阅以下资料自行了解）

色彩深度和Alpha混合的资料

（4）restoreToCount(int saveCount)

恢复图层有两个方法，restore在一开始就讲解过，相当于一次出栈操作，而调用此方法则可以恢复到指定的图层。这是如何做到的呢？

所有的save、saveLayer和saveLayerAlpha方法都有一个int型的返回值，该返回值相当于一个标识，确定当前保存操作的唯一ID编号。因此可以利用restoreToCount(int saveCount)方法来指定在还原的时候还原到指定图层修改操作。

如下图所示每一个Canvas都有这样的一个Stack栈。每次调用save方法会保存一个图层ID入栈，若没有人为调用save方法，则所有的操作会默认保存到Default Stack ID中。因此若此时已创建3个图层，即位于saveID3了，若想要回到saveID1的状态，则需要调用两次restore方法，不过只要在调用save方法时获得返回值ID，则可以直接调用restoreToCount(int saveCount)回溯到理想状态！

实例测试

实践一个简单的例子来体会体会，首先看上图左侧，很明显笔者建立了三个图层，依次是红色、蓝色、橙色矩形，此处从图层二也就是蓝色矩形绘制之前调用了Canvas的rotate方法，因此后续绘制图层三的橙色矩形也受约制一起旋转了。此时要求绘制的图形是上图右侧，给出红色矩形中间位置绘制天蓝色矩形。

如果直接在图层三上根据给出的坐标绘制天蓝色矩形，那么此部分肯定会受到图层二旋转的约制，因此在绘制之前必须要回滚到图层1，此时你要两个选择：多次调用restore()方法和直接使用restoreToCount(int saveCount)回溯到指定图层。毫无疑问选择后者，代码如下：

        //绘制一个红色矩形
        int saveID1 = canvas.save(Canvas.ALL_SAVE_FLAG);
        mPaint.setColor(getResources().getColor(R.color.morePink));
        canvas.drawRect(mViewWidth / 2F - 200, 200, mViewWidth / 2F + 200, 600, mPaint);

        //绘制一个蓝色的矩形
        int saveID2 = canvas.save(Canvas.ALL_SAVE_FLAG);
        // 旋转画布
        canvas.rotate(10);
        mPaint.setColor(getResources().getColor(R.color.moreBlue));
        canvas.drawRect(mViewWidth / 2F - 100, 300, mViewWidth / 2F + 100, 500, mPaint);

        int saveID3 = canvas.save(Canvas.ALL_SAVE_FLAG);
        //绘制一个淡黄色矩形
        mPaint.setColor(getResources().getColor(R.color.littlePink));
        canvas.drawRect(mViewWidth / 2F - 50, 350, mViewWidth / 2F + 50, 450, mPaint);

        canvas.restoreToCount(saveID1);
//        canvas.restore();canvas.restore();
        mPaint.setColor(getResources().getColor(R.color.littleBlue));
        canvas.drawRect(mViewWidth / 2F - 170, 370, mViewWidth / 2F + 170, 430, mPaint);

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三. Canvas几何变换技巧

• Canvas的translate、rotate、scale、skew变换方法；
• Matrix的pre/postTranslate、Rotate、Scale、Skew变换方法及自定义；
• Camera的rotate、setLocation三维变换方法；

1. Canvas变换

注意

在学习Canvas的裁剪API时，因为每次调用drawXXX方法都会创建一个新的视图层，故而使用API的顺序是先裁剪画布再调用drawXXX方法绘制图形。此处几何变换的4个API也是相对于画布Canvas作变化，但是想要对图形进行有序性的连续变换时，例如先移动再旋转，一定要先调用旋转API再调用移动API，因为这是反序性的！同时在实际操作中也需要搭配save()、restore()方法使用。

Canvas的几何变化内部原理使用的是Matrix类，Matrix矩阵是几何变换背后的代数原理。

（1）平移Tanslate

void translate (float dx, float dy)

API作用：用指定的转换对当前matrix 进行预处理。
参数说明： x、y轴移动的距离。

注意：此API的功能就是移动画布位置，再再次强调的是每次canvas执行drawXXX的时候就会新建一个新的画布图层。

实例测试

来证明以上理论，做一个简单的测试如下，首先在(100, 100)的位置用蓝色画笔绘制一个矩形，接着调用此API方法移动画布x、y轴各50像素，用红色画笔绘制一个矩形。代码如下，查看显示效果：

        mPaint.setColor(getResources().getColor(R.color.moreBlue));
        RectF r = new RectF(100, 100, 250, 250);
        canvas.drawRect(r, mPaint);

        mPaint.setColor(getResources().getColor(R.color.morePink));
        canvas.translate(50,50);
        canvas.drawRect(r, mPaint);

如图很显然，在只移动画布位置的情况下，矩阵的位置也随之改变，说明第二个红色矩形是在新的画布图层上绘制的。另外需要强调的是移动画布是一个不可逆的过程，除非使用save()和restore()来搭配使用，代码示例如下：

        //保存此刻画布设置状态
        canvas.save();

        canvas.translate(50,50);
        canvas.drawRect(r, mPaint);  

        //恢复画布设置状态
        canvas.restore();  

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（2）缩放Scale

void scale (float sx, float sy)

API作用：用指定的比例预先缩放当前矩阵matrix 。
参数说明： x、y轴缩放的比例。

注意：设置的参数是对x、y轴的缩放系数，即“画布”会被缩放，同时意味着画布里面所有的绘制的东西都会被缩放。

实例测试

查看以下示例，设置的图片位置是举例top、left各为50像素，第一张是原图展示；第二张调用此API，将x、y轴各压缩0.5，这里意味着这个“画布”缩小，因此不仅是画布里的内容缩小，其间隔距离也会被缩小；第三张图同理。

        canvas.drawBitmap(bitmap, 50, 50, mPaint);

        canvas.save();
        canvas.scale(1.5f, 0.5f);
        canvas.drawBitmap(bitmap, 50, 50, mPaint);
        canvas.restore(); 

        canvas.save();
        canvas.scale(1.5f, 1.5f);
        canvas.drawBitmap(bitmap, 600, 50, mPaint);
        canvas.restore(); 

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（3）旋转Rotate

rotate(float degrees) 
rotate(float degrees, float px, float py)

API作用：用指定的旋转预先缩放当前矩阵。围绕坐标原点旋转degrees度，值为正顺时针。
参数说明： degrees为旋转角度，px和py为指定旋转的中心点坐标(px,py)。

注意：此处需要再三强调的是旋转是指整个“画布”进行旋转，因此其绘制内容具体坐标位置是根据旋转后的“画布”而定。

实例测试

        //旋转Rotate
        canvas.drawBitmap(bitmap, 200, 20, mPaint);

        canvas.save();
        canvas.rotate(30);
        canvas.drawBitmap(bitmap, 200, 20, mPaint);
        canvas.restore(); 

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（4）斜拉画布Skew

skew(float sx, float sy)

API作用：使用指定的偏斜预处理当前矩阵。
参数说明： sx为x轴方向上倾斜的对应角度，sy为y轴方向上倾斜的对应角度。

注意：参数的类型虽然为float ，两个值都是tan值！比如要在x轴方向上倾斜60度，那么小数值对应:tan 60 = 根号3 = 1.732，在设置时应填写1.732。

实例测试

        //斜拉画布Skew
        canvas.drawBitmap(bitmap, 200, 20, mPaint);

        canvas.save();
        canvas.skew(1.73f, 0);//X轴方向上倾斜60度，tan60=根号3
        canvas.drawBitmap(bitmap, 200, 20, mPaint);
        canvas.restore(); 

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2. Matrix变换

其实在上一篇博客 Android 高级UI解密 (二) ：滤镜 与 颜色过滤（矩阵变换）中讲解过颜色矩阵ColorMatrix，其中说到

“美颜相机中的图片美白原理就是将红色、绿色、蓝色进行位移，可以获得不同的效果，而其中的计算则可以借助矩阵完成。”

再结合上一点中介绍Canvas的几何变换内部原理就是Matrix矩阵，可知Matrix的强大性，重要的是除了Canvas的4个API几何变换方法，我们可以直接使用Matrix的方法代替之。

（1）Matrix优势

• Matrix除了四种基本的缩放、移动、旋转、斜拉几何变换效果外，还可以自定义效果，拥有更大的灵活性。
• Canvas的几何变换操作是反序性的！Matrix对四种基本操作提供了preXXX、postXXX方法，正序反序随你心意～

（2）使用Matrix的步骤

1. 创建Matrix对象；
2. 调用Matrix的pre/postTranslate、Rotate、Scale、Skew变换方法；
3. 调用Canvas的concat(matrix)方法运用Matrix。

Matrix matrix = new Matrix();

......

matrix.reset();  
matrix.postTranslate();  
matrix.postRotate();

canvas.save();  
canvas.concat(matrix);  
//canvas.setMatrix(matrix)
canvas.drawBitmap(bitmap, x, y, paint);  
canvas.restore(); 

在Canvas中使用Matrix矩阵有如下两个API方法：

• Canvas.concat(matrix)：用 Canvas 当前的变换矩阵和 Matrix 相乘，即基于 Canvas 当前的变换，叠加上 Matrix 中的变换；
• Canvas.setMatrix(matrix)：用 Matrix 直接替换 Canvas 当前的变换矩阵，即抛弃 Canvas 当前的变换，改用 Matrix 的变换。（注意：此方法在不同的手机系统中显示效果不一致，建议使用concat方法）

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3. Camera三维变换

Caves虽然是个二维图形变换工具，但是也可以通过几何变换去实现三维效果。值得庆幸的是官方已为开发者提供了Camera类，其内部会把这些变换转化成Matrix，用二维来模拟三维。

void applyToCanvas(Canvas canvas)

调用Camera的applyToCanvas方法即可运用到Canvas上。Camera 的三维变换有三类：旋转、平移、移动相机。

（1）旋转Rotate

API作用：在指定的轴上旋转角度；
参数说明： X、Y、Z轴旋转的量；

实例测试

        //Camera
        Camera camera = new Camera();
        canvas.save();

        camera.rotateX(30); // 旋转 Camera 的三维空间
        camera.applyToCanvas(canvas); // 把旋转投影到 Canvas

        canvas.drawBitmap(bitmap, 200, 20, mPaint);
        canvas.restore();

如上展示效果指定X轴旋转30度，图片倒是有点三维feel了，可是发现图片显然不对称啊。因为Camera 的旋转是以左上角原点为轴心进行X轴旋转，按照正常的逻辑应当以图形中点为轴心进行旋转，可是Camera并没有提供设置轴心的方法，因此我们只能手动移动画布Canvas。具体做法就是：

1. 在调用Camera旋转API之前，调用Canvas的translat移动画布将原点移动到需要绘制的bitmap中点；
2. 使用Camera旋转API；
3. 再调用Canvas的translat移动画布将需要绘制的bitmap中点移动到原点；
4. 调用Canvas的drawBitmap绘制bitmap。

emmmm，其中这个移动来移动去的感觉有点坑爹，参考代码如下，之后的效果图片就对称了：

        //Camera
        Camera camera = new Camera();
        canvas.save();
        canvas.translate(bitmap.getWidth()/2+200,bitmap.getHeight()/2+20);

        camera.save();
        camera.rotateX(30); // 旋转 Camera 的三维空间
        camera.applyToCanvas(canvas); // 把旋转投影到 Canvas
        camera.restore();

        canvas.translate(-bitmap.getWidth()/2-200,-bitmap.getHeight()/2-20);

        canvas.drawBitmap(bitmap, 200, 20, mPaint);
        canvas.restore();

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（2）移动相机setLocation

void setLocation(float x, float y, float z)

API作用：修改相机位置；
参数说明： X、Y、Z轴旋转的角度；

此处参数单位不是像素，而是 inch英寸。这种设计源自 Android 底层的图像引擎 Skia 。在 Skia 中，Camera 的位置单位是英寸，英寸和像素的换算单位在 Skia 中被写死为了 72 像素，而 Android 中把这个换算单位照搬了过来

查看这个API的作用可能会有点懵，waht?相机？确实如此，Camera不同于Canvas二维坐标系，本身代表的是三维，即XYZ轴。在此之上，工作模型还包括了一个虚拟的Camera对象，它的默认位置在Z轴负方向，也就是坐标原点的正前方的位置。

其工作原理就是以Camera为出发点，把三维模型往View上做一个投影，投影就是实际显示的图像。在默认情况下，投影与图像是一样的，但在使用API修改基本参数后，投影就改变了。

上面三张图即可明白Camera投影的工作原理，Camera 的坐标系如下：

以下GIF动图演示的是使用Camera完成旋转的过程，其中包括使用Canvas的translate方法将图片中点移动到轴心，再旋转X轴，旋转完后再移动回来，再绘制的整个过程，配合此GIF更易了解。

wait, wait, wait，笔者刚才检查的时候发现此节都在啵得啵得Camera的概念，还没细讲这个API呢，其实了解此概念之后，即可了解这个照射光速的发起点，也就是Camera，可以通过此API设置它的位置。

一般可以运用在例如旋转时导致图片呈现过大，可以设置Z轴位置，增大其值相当于挪远照相机，图像成像自然就会变小。在此不再举例，详细可查看扔物线一文。

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（3）平移Translate

void translate(float x, float y, float z)

API作用：在指定的轴上移动角度；
参数说明： X、Y、Z轴旋转的角度；

至于此API，在了解第二点后可以很容易的理解使用此API会对XYZ移动，例如增大Z轴，相当于将照相机挪远，图像自然变小。例如如下例子演示：

        //原图
        canvas.drawBitmap(bitmap, 0, 0, mPaint);

        Camera camera = new Camera();
        canvas.save();

        camera.save();
        camera.translate(0,0,300); // 旋转 Camera 的三维空间
        camera.applyToCanvas(canvas); // 把旋转投影到 Canvas
        camera.restore();

        //设置Camera之后图像变小
        canvas.drawBitmap(bitmap, 0, 0, mPaint);
        canvas.restore();

在演示以上效果后，但是笔者并不打算详细讲解，因为Canvas自己本身也有translate方法，其拉远拉近效果可以使用canvas的缩放API完成，改变图像可以完成的事情，没有必要去改变三维坐标轴，因此了解即可。

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【声明：“Camera三维变换”部分引用并参考了扔物线一文，以上黑色截图来自于扔物线讲解的视频，若有不妥，请联系笔者删去。这一部分笔者想要使用简单的例子讲解很难说明白，但扔物线写的这篇文章中配合了一个小视频动画演示，简直是醍醐灌顶，一点就透，因此笔者把重点制作成图片、GIF粘贴过来，墙裂推荐～】

hhha，想不到吧，去年开始写的系列写到一半笔者又去写热修复，时隔多月还是回来填坑了。事出有因，Android UI这一块其实说来说去就是Paint、Canvas、Path、PathMeasure、动画、绘制顺序、自定义View/Layout，如今网络上类似的讲解文章多如牛毛，笔者一开始的打算是通过此系列总结通透这块内容，但是发现有的内容太基础了，有的点详细讲解内容太多了，想要写出精华实在难以下笔。推荐多逛逛帖子，观摩学习别人的博客文章，你可以发现每个人写文章的详略点不同，讲解逻辑能力，有的文章简直让笔者欲罢不能，不由得朝天大喊，精辟！

最后笔者心里有了大概的谱，在跟自己妥协的同时保证文章的质量，卷土重来：）

若有错误，虚心指教～