Класс QMatrix4x4

Класс QMatrix4x4 представляет собой 4x4 матрицу преобразования в 3D пространстве. Подробнее...

• Список всех членов, включая унаследованные
• Устаревшие члены

Публичные типы

Публичные функции

Связанные нечлены

Подробное описание

Класс QMatrix4x4 в целом рассматривается как матрица с порядком следования строк, поскольку конструкторы и функции оператор() принимают данные в формате строк, как это принято в C-стиле.

Внутренне данные хранятся в формате столбцов, чтобы обеспечить оптимальность при передаче в функции OpenGL, которые ожидают данные в формате столбцов.

При использовании этих функций следует помнить, что они возвращают данные в формате столбцов:

• data()
• constData()

См. также QVector3D и QGenericMatrix.

Документация по функциям-членам

QMatrix4x4::QMatrix4x4(const QTransform &transform)

Создает 4x4 матрицу из стандартной 2D-трансформационной матрицы Qt transform.

Если transform имеет специальный тип (единичная, смещение, масштабирование и т.д.), программист должен после этого конструктора вызвать optimize(), если он хочет, чтобы QMatrix4x4 оптимизировал дальнейшие вызовы translate(), scale() и т.д.

См. также toTransform() и optimize().

template <int N, int M> QMatrix4x4::QMatrix4x4(const QGenericMatrix<N, M, float> &matrix = N)

Создает 4x4 матрицу из левых 4 столбцов и верхних 4 строк матрицы matrix. Если matrix имеет менее 4 столбцов или строк, оставшиеся элементы заполняются элементами единичной матрицы.

См. также toGenericMatrix().

QMatrix4x4::QMatrix4x4(float m11, float m12, float m13, float m14, float m21, float m22, float m23, float m24, float m31, float m32, float m33, float m34, float m41, float m42, float m43, float m44)

Создает матрицу из 16 элементов m11, m12, m13, m14, m21, m22, m23, m24, m31, m32, m33, m34, m41, m42, m43 и m44. Элементы задаются в порядке следования строк.

Если матрица имеет специальный тип (единичная, смещение, масштабирование и т.д.), программист должен после этого конструктора вызвать optimize(), если он хочет, чтобы QMatrix4x4 оптимизировал дальнейшие вызовы translate(), scale() и т.д.

См. также optimize().

QMatrix4x4::QMatrix4x4(const float *values)

Создаёт матрицу из указанных 16 чисел с плавающей точкой values. Содержимое массива values предполагается в порядке следования строк.

Если матрица имеет специальный тип (единичная, смещение, масштабирование и т.д.), программист должен после этого конструктора вызвать optimize(), если он хочет, чтобы QMatrix4x4 оптимизировал дальнейшие вызовы translate(), scale() и т.д.

См. также copyDataTo() и optimize().

QMatrix4x4::QMatrix4x4()

Создаёт единичную матрицу.

QVector4D QMatrix4x4::column(int index) const

Возвращает элементы столбца index в виде 4D вектора.

См. также setColumn() и row().

const float *QMatrix4x4::constData() const

Возвращает постоянный указатель на исходные данные этой матрицы. Эти исходные данные хранятся в формате столбцов.

См. также data().

void QMatrix4x4::copyDataTo(float *values) const

Получает 16 элементов этой матрицы и копирует их в values в порядке следования строк.

float *QMatrix4x4::data()

Возвращает указатель на исходные данные этой матрицы.

См. также constData() и optimize().

const float *QMatrix4x4::data() const

Возвращает постоянный указатель на исходные данные этой матрицы. Эти исходные данные хранятся в формате столбцов.

См. также constData().

double QMatrix4x4::determinant() const

Возвращает определитель этой матрицы.

void QMatrix4x4::fill(float value)

Заполняет все элементы этой матрицы значением value.

void QMatrix4x4::frustum(float left, float right, float bottom, float top, float nearPlane, float farPlane)

Умножает эту матрицу на другую, которая применяет перспективную проекцию усечённого конуса для окна с нижним левым углом (left, bottom), верхним правым углом (right, top) и указанными отсекающими плоскостями nearPlane и farPlane.

См. также ortho() и perspective().

QMatrix4x4 QMatrix4x4::inverted(bool *invertible = nullptr) const

Возвращает обратную матрицу. Возвращает единичную матрицу, если эту матрицу нельзя обратить; т.е. determinant() равно нулю. Если invertible не равен null, то в это место будет записано значение true, если матрицу можно обратить; false в противном случае.

Если матрица распознаётся как единичная или ортогональная, то эта функция быстро вычислит обратную матрицу с помощью оптимизированных процедур.

См. также determinant() и normalMatrix().

bool QMatrix4x4::isAffine() const

Возвращает true, если эта матрица является аффинной матрицей; иначе false.

Аффинная матрица — это 4x4 матрица со строкой 3, равной (0, 0, 0, 1), например, без проекционных коэффициентов.

Эта функция была добавлена в Qt 5.5.

См. также isIdentity().

bool QMatrix4x4::isIdentity() const

Возвращает true , если эта матрица является единичной; в противном случае — false.

См. также setToIdentity().

void QMatrix4x4::lookAt(const QVector3D &eye, const QVector3D &center, const QVector3D &up)

Умножает эту матрицу на матрицу вида, полученную из точки наблюдения eye. Значение center указывает центр вида, на который смотрит eye. Значение up указывает, какое направление следует считать направлением вверх относительно eye.

QPoint QMatrix4x4::map(const QPoint &point) const

Преобразует point, умножая эту матрицу на point. Матрица применяется до точки.

См. также mapRect().

QPointF QMatrix4x4::map(const QPointF &point) const

Преобразует point, пост-умножив эту матрицу на point. Матрица применяется до точки.

См. также mapRect().

QVector3D QMatrix4x4::map(const QVector3D &point) const

Преобразует point, умножив эту матрицу на point. Матрица применяется до точки.

См. также mapRect() и mapVector().

QVector4D QMatrix4x4::map(const QVector4D &point) const

Преобразует point, умножив эту матрицу на point. Матрица применяется до точки.

См. также mapRect().

QRect QMatrix4x4::mapRect(const QRect &rect) const

Преобразует rect, умножив эту матрицу на углы rect, а затем сформировав новый прямоугольник из результатов. Возвращаемый прямоугольник будет обычным 2D прямоугольником со сторонами, параллельными горизонтальной и вертикальной осям.

См. также map().

QRectF QMatrix4x4::mapRect(const QRectF &rect) const

Преобразует rect, умножив эту матрицу на углы rect, а затем сформировав новый прямоугольник из результатов. Возвращаемый прямоугольник будет обычным 2D прямоугольником со сторонами, параллельными горизонтальной и вертикальной осям.

См. также map().

QVector3D QMatrix4x4::mapVector(const QVector3D &vector) const

Преобразует vector, умножив верхнюю 3x3 часть этой матрицы на vector. Компоненты переноса и проекции этой матрицы игнорируются. Матрица применяется до вектора.

См. также map().

QMatrix3x3 QMatrix4x4::normalMatrix() const

Возвращает нормальную матрицу, соответствующую этому 4x4 преобразованию. Нормальная матрица — это транспонированная обратная верхне-левой 3x3 части этой 4x4 матрицы. Если 3x3 подматрица не является обратимой, эта функция возвращает единичную матрицу.

См. также inverted().

void QMatrix4x4::optimize()

Оптимизирует использование этой матрицы из её текущих элементов.

Некоторые операции, такие как translate(), scale() и rotate(), могут выполняться более эффективно, если известна матрица, изменяемая, является единичной, предыдущей translate(), предыдущей scale() и т. д.

Обычно класс QMatrix4x4 отслеживает этот специальный тип внутри себя по мере выполнения операций. Однако, если матрица изменяется напрямую с помощью operator()(int, int) или data(), то QMatrix4x4 потеряет контроль над специальным типом и вернётся к самым безопасным, но наименее эффективным операциям.

Вызвав optimize() после непосредственного изменения матрицы, программист может заставить QMatrix4x4 восстановить специальный тип, если элементы, похоже, соответствуют одному из известных оптимизированных типов.

См. также operator()(int, int), data() и translate().

void QMatrix4x4::ortho(float left, float right, float bottom, float top, float nearPlane, float farPlane)

Умножает эту матрицу на другую, которая применяет ортогональную проекцию для окна с левым нижним углом (left, bottom), правым верхним углом (right, top) и заданными отсекающими плоскостями nearPlane и farPlane.

См. также frustum() и perspective().

void QMatrix4x4::ortho(const QRect &rect)

Это перегруженный метод.

Умножает эту матрицу на другую, которая применяет ортогональную проекцию для окна с границами, заданными rect. Ближайшая и дальняя отсекающие плоскости будут -1 и 1 соответственно.

См. также frustum() и perspective().

void QMatrix4x4::ortho(const QRectF &rect)

Это перегруженный метод.

Умножает эту матрицу на другую, которая применяет ортогональную проекцию для окна с границами, заданными rect. Ближайшая и дальняя отсекающие плоскости будут -1 и 1 соответственно.

См. также frustum() и perspective().

void QMatrix4x4::perspective(float verticalAngle, float aspectRatio, float nearPlane, float farPlane)

Умножает эту матрицу на другую, которая применяет перспективную проекцию. Вертикальное поле обзора составит verticalAngle градусов в окне с заданным aspectRatio, определяющим горизонтальное поле обзора. Проекция будет иметь заданные nearPlane и farPlane отсекающие плоскости, которые являются расстояниями от наблюдателя до соответствующих плоскостей.

См. также ortho() и frustum().

void QMatrix4x4::rotate(float angle, const QVector3D &vector)

Умножает эту матрицу на другую, которая вращает координаты на angle градусов вокруг vector.

См. также scale() и translate().

void QMatrix4x4::rotate(float angle, float x, float y, float z = 0.0f)

Это перегруженный метод.

Умножает эту матрицу на другую, которая вращает координаты на angle градусов вокруг вектора (x, y, z).

См. также scale() и translate().

void QMatrix4x4::rotate(const QQuaternion &quaternion)

Умножает эту матрицу на другую, которая вращает координаты в соответствии со специфицированной quaternion. Предполагается, что quaternion была нормирована.

См. также scale(), translate() и QQuaternion.

QVector4D QMatrix4x4::row(int index) const

Возвращает элементы строки index как 4D вектор.

См. также setRow() и column().

void QMatrix4x4::scale(const QVector3D &vector)

Умножает эту матрицу на другую, которая масштабирует координаты компонентами vector.

См. также translate() и rotate().

void QMatrix4x4::scale(float x, float y)

Это перегруженный метод.

Умножает эту матрицу на другую, которая масштабирует координаты компонентами x и y.

См. также translate() и rotate().

void QMatrix4x4::scale(float x, float y, float z)

Это перегруженный метод.

Умножает эту матрицу на другую, которая масштабирует координаты по компонентам x, y и z.

См. также translate() и rotate().

void QMatrix4x4::scale(float factor)

Это перегруженная функция.

Умножает эту матрицу на другую, которая масштабирует координаты по заданному factor.

См. также translate() и rotate().

void QMatrix4x4::setColumn(int index, const QVector4D &value)

Устанавливает элементы столбца index в компоненты value.

См. также column() и setRow().

void QMatrix4x4::setRow(int index, const QVector4D &value)

Устанавливает элементы строки index в компоненты value.

См. также row() и setColumn().

void QMatrix4x4::setToIdentity()

Устанавливает эту матрицу в единичную.

См. также isIdentity().

template <int N, int M> QGenericMatrix<N, M, float> QMatrix4x4::toGenericMatrix() const

Создает общую матрицу NxM из N левых столбцов и M верхних строк этой 4x4 матрицы. Если N или M больше 4, то оставшиеся элементы заполняются элементами единичной матрицы.

QTransform QMatrix4x4::toTransform() const

Возвращает стандартную Qt 2D матрицу преобразования, соответствующую этой матрице.

Возвращаемая QTransform формируется путем простого удаления третьей строки и третьего столбца из QMatrix4x4. Это подходит для реализации ортогональных проекций, где координата z должна быть удалена, а не спроецирована.

QTransform QMatrix4x4::toTransform(float distanceToPlane) const

Возвращает стандартную Qt 2D матрицу преобразования, соответствующую этой матрице.

Если distanceToPlane не равно нулю, это указывает на множитель проекции, который следует использовать для корректировки координаты z. Значение 1024 соответствует множителю проекции, используемому функцией QTransform::rotate() для осей x и y.

Если distanceToPlane равно нулю, то возвращаемая QTransform формируется путем простого удаления третьей строки и третьего столбца из QMatrix4x4. Это подходит для реализации ортогональных проекций, где координата z должна быть удалена, а не спроецирована.

void QMatrix4x4::translate(const QVector3D &vector)

Умножает эту матрицу на другую, которая производит сдвиг координат на компоненты vector.

См. также scale() и rotate().

void QMatrix4x4::translate(float x, float y)

Это перегруженная функция.

Умножает эту матрицу на другую, которая производит сдвиг координат на компоненты x и y.

См. также scale() и rotate().

void QMatrix4x4::translate(float x, float y, float z)

Это перегруженная функция.

Умножает эту матрицу на другую, которая производит сдвиг координат на компоненты x, y и z.

См. также scale() и rotate().

QMatrix4x4 QMatrix4x4::transposed() const

Возвращает эту матрицу, транспонированную относительно главной диагонали.

void QMatrix4x4::viewport(float left, float bottom, float width, float height, float nearPlane = 0.0f, float farPlane = 1.0f)

Умножает эту матрицу на другую, которая выполняет преобразование масштаба и смещения, используемое OpenGL для преобразования из нормализованных координат устройства (NDC) в координаты окна (viewport). То есть она отображает точки из куба, изменяющегося в пределах [-1, 1] по каждой размерности, на окно с его нижним левым углом в (left, bottom, nearPlane) и размером (width, height, farPlane - nearPlane).

Это соответствует преобразованию, используемому фиксированной функцией OpenGL, управляемой функциями glViewport() и glDepthRange().

void QMatrix4x4::viewport(const QRectF &rect)

Это перегруженная функция.

Настраивает преобразование viewport для viewport, ограниченного rect, с ближней и дальней плоскостями, установленных соответственно в 0 и 1.

QVariant QMatrix4x4::operator QVariant() const

Возвращает матрицу в виде QVariant.

bool QMatrix4x4::operator!=(const QMatrix4x4 &other) const

Возвращает true если эта матрица не идентична other; в противном случае — false. Этот оператор использует точное сравнение с плавающей точкой.

const float &QMatrix4x4::operator()(int row, int column) const

Возвращает константную ссылку на элемент в позиции (row, column) в этой матрице.

См. также column() и row().

float &QMatrix4x4::operator()(int row, int column)

Возвращает ссылку на элемент в позиции (row, column) в этой матрице, чтобы элемент можно было присвоить.

См. также optimize(), setColumn() и setRow().

QMatrix4x4 &QMatrix4x4::operator*=(const QMatrix4x4 &other)

Умножает содержимое other на эту матрицу.

QMatrix4x4 &QMatrix4x4::operator*=(float factor)

Это перегруженная функция.

Умножает все элементы этой матрицы на factor.

QMatrix4x4 &QMatrix4x4::operator+=(const QMatrix4x4 &other)

Добавляет содержимое other к этой матрице.

QMatrix4x4 &QMatrix4x4::operator-=(const QMatrix4x4 &other)

Вычитает содержимое other из этой матрицы.

QMatrix4x4 &QMatrix4x4::operator/=(float divisor)

Это перегруженная функция.

Делит все элементы этой матрицы на divisor.

bool QMatrix4x4::operator==(const QMatrix4x4 &other) const

Возвращает true если эта матрица идентична other; в противном случае — false. Этот оператор использует точное сравнение с плавающей точкой.