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Android Paint API之—— ColorFilter(顏色過濾器)(1/3)

2023-03-31 14:20 更新

本節(jié)引言：

上節(jié)我們學(xué)習(xí)了MaskFilter(面具)，用它的兩個子類BlurMaskFilter弄了下模糊效果，EmbossMaskFilter 弄了下浮雕效果，而本節(jié)我們來學(xué)習(xí)的是另一個API——ColorFilter(顏色過濾器)，和MaskFilter一樣，我們并不直接使用該類，而是使用該類的三個子類：

顏色矩陣顏色過濾器：ColorMatrixColorFilter

光照色彩過濾器：LightingColorFilter

混排顏色過濾器濾器PorterDuffColorFilter

本節(jié)我們就來學(xué)習(xí)下第一個ColorMatrixColorFilter的使用吧，打開ColorMatrixColorFilter的文檔，

大概說的是：通過一個4 x 5的顏色矩陣來變換顏色，可以修改像素的飽和度，將YUV轉(zhuǎn)換成RGB等！而構(gòu)造方法中的ColorMatrix就是顏色矩陣，也是我們學(xué)習(xí)的核心，下面聽我一一道來！

PS：ColorMatrix的API文檔

1.相關(guān)常識的普及：

RGBA模型：

RGBA不知道你聽過沒，黃綠藍知道了吧，光的三基色，而RAGB則是在此的基礎(chǔ)上多了一個透明度！ R(Red紅色)，G(Green綠色)，B(Blue藍色)，A(Alpha透明度)；另外要和顏料的三原色區(qū)分開來哦，最明顯的區(qū)別就是顏料的三原色中用黃色替換了光三基色中的綠色！知道下就好，有興趣的可自行百度~

一些名詞：

色調(diào)/色相——物體傳遞的顏色
飽和度——顏色的純度，從0(灰)到100%(飽和)來進行描述
亮度/明度——顏色的相對明暗程度

2.ColorMatrix的解讀

如題，顏色矩陣(4 * 5)，我們可以修改矩陣中的值，來實現(xiàn)黑白照，泛黃老照片，高對比度等效果！手撕顏色矩陣解釋圖如下：

不知道你看懂上圖沒，如果你學(xué)過高數(shù)的話，肯定對此很熟悉，無非是矩陣的叉乘而已，沒學(xué)過也沒關(guān)系計算方法就是右下角那個，*拿顏色矩陣的每一行來 顏色矩陣分量的每一列**！

很典型的一個例子，處理前后的結(jié)果比較，我們還可以讓某*個顏色值 一個常數(shù)**，比如讓第三行(藍) 乘以2，效果就變成泛藍色了，當(dāng)然，我們肯定要寫代碼來驗證驗證上面的結(jié)果！

3.寫代碼來驗證ColorMatrix所起的作用

這里來寫爛大街的例子，一個ImageView，4 * 5個EditText，一個重置按鈕和一個生成按鈕，我們來看下效果圖：

依次是原圖，泛黃，泛綠，泛紅，高對比度，色相變換，以及黃色復(fù)古

接下來我們來寫代碼，完成上述的效果： 代碼實現(xiàn)：

首先是布局文件activity_main.xml：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:orientation="vertical"
    android:padding="5dp">

    <ImageView
        android:id="@+id/img_show"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="0dp"
        android:layout_weight="2" />

    <GridLayout
        android:id="@+id/gp_matrix"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="0dp"
        android:layout_weight="3"
        android:columnCount="5"
        android:rowCount="4"></GridLayout>

    <LinearLayout
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:orientation="horizontal">
        <Button
            android:id="@+id/btn_reset"
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:layout_weight="1"
            android:text="重置" />
        <Button
            android:id="@+id/btn_Change"
            android:layout_width="0dp"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:layout_weight="1"
            android:text="變換" />
    </LinearLayout>
</LinearLayout>

接著是MainActivity.java：

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener {

    private ImageView img_show;
    private GridLayout gp_matrix;
    private Button btn_reset;
    private Button btn_Change;
    private Bitmap mBitmap;
    private int mEtWidth, mEtHeight;
    private EditText[] mEts = new EditText[20];
    private float[] mColorMatrix = new float[20];
    private Context mContext;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        mContext = MainActivity.this;
        bindViews();

        gp_matrix.post(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                mEtWidth = gp_matrix.getWidth() / 5;
                mEtHeight = gp_matrix.getHeight() / 4;
                //添加5 * 4個EditText
                for (int i = 0; i < 20; i++) {
                    EditText editText = new EditText(mContext);
                    mEts[i] = editText;
                    gp_matrix.addView(editText, mEtWidth, mEtHeight);
                }
                initMatrix();
            }
        });
    }

    private void bindViews() {
        img_show = (ImageView) findViewById(R.id.img_show);
        gp_matrix = (GridLayout) findViewById(R.id.gp_matrix);
        btn_reset = (Button) findViewById(R.id.btn_reset);
        btn_Change = (Button) findViewById(R.id.btn_Change);

        mBitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.mipmap.img_meizi);
        img_show.setImageBitmap(mBitmap);

        btn_reset.setOnClickListener(this);
        btn_Change.setOnClickListener(this);
    }

    //定義一個初始化顏色矩陣的方法
    private void initMatrix() {
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            if (i % 6 == 0) {
                mEts[i].setText(String.valueOf(1));
            } else {
                mEts[i].setText(String.valueOf(0));
            }
        }
    }

    //定義一個獲取矩陣值得方法
    private void getMatrix() {
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            mColorMatrix[i] = Float.valueOf(mEts[i].getText().toString());
        }
    }

    //根據(jù)顏色矩陣的值來處理圖片
    private void setImageMatrix() {
        Bitmap bmp = Bitmap.createBitmap(mBitmap.getWidth(), mBitmap.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.ANTI_ALIAS_FLAG);
        paint.setColorFilter(new ColorMatrixColorFilter(colorMatrix));
        canvas.drawBitmap(mBitmap, 0, 0, paint);
        img_show.setImageBitmap(bmp);
    }

    @Override
    public void onClick(View v) {
        switch (v.getId()) {
            case R.id.btn_Change:
                getMatrix();
                setImageMatrix();
                break;
            case R.id.btn_reset:
                initMatrix();
                getMatrix();
                setImageMatrix();
                break;
        }
    }
}

代碼非常的簡單，就加載布局，然后往GridLayout里面塞 5 * 4 個EditText，這里用 post()方法是為了保證GridLayout加載完畢后才去獲取長寬，不然在獲取GridLayout長寬的時候可是獲取不到值的！接著定義了三個方法，初始矩陣，獲取矩陣值，以及根據(jù) 矩陣值來處理圖片~是不是很簡單咧~

不過到這里你可能有一點疑問：

" 難道處理圖像我們只能這樣修改顏色矩陣么？次次都這樣肯定很麻煩，誰會去記矩陣里的應(yīng)該填的值？有沒有簡單一點處理圖片的方法？ "

答：肯定是有的，我們可以看回文檔，我們可以發(fā)現(xiàn)幾個很常用的方法： setRotate(int axis, float degrees)：設(shè)置色調(diào)

setSaturation(float sat)：設(shè)置飽和度

setScale(float rScale, float gScale, float bScale, float aScale)：設(shè)置亮度

下面我們寫個例子來試下這個三個方法！

4.使用ColorMatrix的三個方法處理圖像

運行效果圖：

代碼實現(xiàn)：

首先我們來編寫一個圖片處理的工具類，我們傳入Bitmap，色相，飽和度以及亮度，處理后，返回處理后的圖片：ImageHelper.java：

/**
 * Created by Jay on 2015/10/28 0028.
 */
public class ImageHelper {
    /**
     * 該方法用來處理圖像，根據(jù)色調(diào)，飽和度，亮度來調(diào)節(jié)
     *
     * @param bm:要處理的圖像
     * @param hue:色調(diào)
     * @param saturation:飽和度
     * @param lum:亮度
     *
     */
    public static Bitmap handleImageEffect(Bitmap bm, float hue, float saturation, float lum) {
        Bitmap bmp = Bitmap.createBitmap(bm.getWidth(), bm.getHeight(), Bitmap.Config.ARGB_8888);
        Canvas canvas = new Canvas(bmp);
        Paint paint = new Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG);

        ColorMatrix hueMatrix = new ColorMatrix();
        hueMatrix.setRotate(0, hue);    //0代表R，紅色
        hueMatrix.setRotate(1, hue);    //1代表G，綠色
        hueMatrix.setRotate(2, hue);    //2代表B，藍色

        ColorMatrix saturationMatrix = new ColorMatrix();
        saturationMatrix.setSaturation(saturation);

        ColorMatrix lumMatrix = new ColorMatrix();
        lumMatrix.setScale(lum, lum, lum, 1);

        ColorMatrix imageMatrix = new ColorMatrix();
        imageMatrix.postConcat(hueMatrix);
        imageMatrix.postConcat(saturationMatrix);
        imageMatrix.postConcat(lumMatrix);

        paint.setColorFilter(new ColorMatrixColorFilter(imageMatrix));
        canvas.drawBitmap(bm, 0, 0, paint);

        return bmp;
    }
}

接下來我們把布局也擼出來，activity_main.xml：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:orientation="vertical"
    android:padding="5dp">

    <ImageView
        android:id="@+id/img_meizi"
        android:layout_width="300dp"
        android:layout_height="300dp"
        android:layout_centerHorizontal="true"
        android:layout_marginBottom="24dp"
        android:layout_marginTop="24dp" />

    <TextView
        android:id="@+id/txt_hue"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="32dp"
        android:layout_below="@id/img_meizi"
        android:gravity="center"
        android:text="色調(diào)    :"
        android:textSize="18sp" />

    <SeekBar
        android:id="@+id/sb_hue"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="32dp"
        android:layout_below="@id/img_meizi"
        android:layout_toRightOf="@id/txt_hue" />

    <TextView
        android:id="@+id/txt_saturation"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="32dp"
        android:layout_below="@id/txt_hue"
        android:gravity="center"
        android:text="飽和度:"
        android:textSize="18sp" />

    <SeekBar
        android:id="@+id/sb_saturation"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="32dp"
        android:layout_below="@id/sb_hue"
        android:layout_toRightOf="@id/txt_saturation" />

    <TextView
        android:id="@+id/txt_lun"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="32dp"
        android:layout_below="@id/txt_saturation"
        android:gravity="center"
        android:text="亮度    :"
        android:textSize="18sp" />

    <SeekBar
        android:id="@+id/sb_lum"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="32dp"
        android:layout_below="@id/sb_saturation"
        android:layout_toRightOf="@id/txt_lun" />

</RelativeLayout>

最后是我們的MainActivity.java：

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements SeekBar.OnSeekBarChangeListener{

    private ImageView img_meizi;
    private SeekBar sb_hue;
    private SeekBar sb_saturation;
    private SeekBar sb_lum;
    private final static int MAX_VALUE = 255;
    private final static int MID_VALUE = 127;
    private float mHue = 0.0f;
    private float mStauration = 1.0f;
    private float mLum = 1.0f;
    private Bitmap mBitmap;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        mBitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.mipmap.img_meizi);
        bindViews();
    }

    private void bindViews() {
        img_meizi = (ImageView) findViewById(R.id.img_meizi);
        sb_hue = (SeekBar) findViewById(R.id.sb_hue);
        sb_saturation = (SeekBar) findViewById(R.id.sb_saturation);
        sb_lum = (SeekBar) findViewById(R.id.sb_lum);

        img_meizi.setImageBitmap(mBitmap);
        sb_hue.setMax(MAX_VALUE);
        sb_hue.setProgress(MID_VALUE);
        sb_saturation.setMax(MAX_VALUE);
        sb_saturation.setProgress(MID_VALUE);
        sb_lum.setMax(MAX_VALUE);
        sb_lum.setProgress(MID_VALUE);

        sb_hue.setOnSeekBarChangeListener(this);
        sb_saturation.setOnSeekBarChangeListener(this);
        sb_lum.setOnSeekBarChangeListener(this);

    }

    @Override
    public void onProgressChanged(SeekBar seekBar, int progress, boolean fromUser) {
        switch (seekBar.getId()) {
            case R.id.sb_hue:
                mHue = (progress - MID_VALUE) * 1.0F / MID_VALUE * 180;
                break;
            case R.id.sb_saturation:
                mStauration = progress * 1.0F / MID_VALUE;
                break;
            case R.id.sb_lum:
                mLum = progress * 1.0F / MID_VALUE;
                break;
        }
        img_meizi.setImageBitmap(ImageHelper.handleImageEffect(mBitmap, mHue, mStauration, mLum));
    }

    @Override
    public void onStartTrackingTouch(SeekBar seekBar) {}

    @Override
    public void onStopTrackingTouch(SeekBar seekBar) {}
}

代碼同樣很簡單，這里就不講解了~

5.本節(jié)代碼示例下載：

ColorMatrixDemo.zip

ColorMatrixDemo2.zip

本節(jié)小結(jié)：

好的，本節(jié)跟大家介紹了ColorFilter中的第一個ColorMatrixColorFilter，顏色矩陣過濾器其實核心還是ColorMatrix，我們通過該類處理圖片可以自己設(shè)置4*5矩陣的值，又或者直接調(diào)用 ColorMatrix給我們提供的設(shè)置色調(diào)，飽和度，亮度的方法！圖像處理無非就這樣，還有一種是修改像素點形式的，后面也會講，本節(jié)內(nèi)容參考自——醫(yī)生(徐宜生)的慕客網(wǎng)視頻： Android圖像處理-打造美圖秀秀從它開始，不想看文字的可以看視頻，講得還是蠻贊的~

以上內(nèi)容是否對您有幫助：

← Android Paint API之—— Xfermode與PorterDuff詳解(五)

Android Paint API之—— ColorFilter(顏色過濾器)(2-3) →

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