Класс QMatrix4x4

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

• Список всех членов, включая унаследованные
• Устаревшие члены

Открытые функции

Связанные нечленные функции

Подробное описание

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

Класс QMatrix4x4 в общем случае рассматривается как матрица в формате «строка-major», т.е. конструкторы и функция оператор() принимают данные в формате «строка-major», как это привычно при использовании в стиле C.

Внутренне данные хранятся в формате «столбец-major», чтобы быть оптимальными для передачи функциям OpenGL, которые ожидают данные в формате «столбец-major»

При использовании этих функций следует помнить, что они возвращают данные в формате «столбец-major»:

• data()
• constData()

См. также QVector3D и QGenericMatrix.

Документация по функциям-членам

QMatrix4x4::QMatrix4x4()

Создаёт единичную матрицу.

QMatrix4x4::QMatrix4x4(const float *values)

Создаёт матрицу из заданных 16 чисел с плавающей точкой values. Содержимое массива values предполагается в формате «строка-major».

Если матрица имеет специальный тип (единичная, трансляции, масштабирования и т.д.), программист должен после этого конструктора вызвать optimize(), если он желает, чтобы QMatrix4x4 оптимизировал последующие вызовы translate(), scale() и т.д.

См. также copyDataTo() и optimize().

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)

Создаёт матрицу из 16 элементов m11, m12, m13, m14, m21, m22, m23, m24, m31, m32, m33, m34, m41, m42, m43 и m44. Элементы задаются в формате «строка-major».

Если матрица имеет специальный тип (единичная, трансляции, масштабирования и т.д.), программист должен после этого конструктора вызвать optimize(), если он желает, чтобы QMatrix4x4 оптимизировал последующие вызовы translate(), scale() и т.д.

См. также optimize().

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

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

См. также toGenericMatrix().

QMatrix4x4::QMatrix4x4(const QTransform &transform)

Создаёт 4x4 матрицу из обычной 2D-матрицы преобразования Qt transform.

Если transform имеет специальный тип (единичная, трансляции, масштабирования и т.д.), программист должен после этого конструктора вызвать optimize(), если он желает, чтобы QMatrix4x4 оптимизировал последующие вызовы translate(), scale() и т.д.

См. также toTransform() и optimize().

QMatrix4x4::QMatrix4x4(const QMatrix &matrix)

Создаёт 4x4 матрицу из обычной 2D аффинной преобразования Qt matrix.

Если matrix имеет специальный тип (единичная, трансляции, масштабирования и т.д.), программист должен после этого конструктора вызвать optimize(), если он желает, чтобы QMatrix4x4 оптимизировал последующие вызовы translate(), scale() и т.д.

См. также toAffine() и optimize().

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 «столбец-major».

См. также data().

void QMatrix4x4::copyDataTo(float *values) const

Получает 16 элементов этой матрицы и копирует их в values в формате «строка-major».

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, упорядоченном по столбцам.

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 этой матрицы. 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; в противном случае — false.

Если матрица распознается как единичная или ортогональная, то эта функция быстро обратит матрицу, используя оптимизированные процедуры.

См. также determinant() и normalMatrix().

bool QMatrix4x4::isAffine() const

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

Аффинная матрица — это 4x4 матрица со строкой 3, равной (0, 0, 0, 1), т. е. 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 просмотра, выведенную из точки наблюдения. Значение center указывает центр просмотра, на который смотрит eye. Значение up указывает направление, которое должно рассматриваться как вверх относительно eye.

Примечание: Вектор up не должен быть параллелен линии взгляда от eye к center.

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

Преобразует point путём умножения этой матрицы на point.

См. также mapRect().

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

Преобразует point путём умножения этой матрицы на point.

См. также mapRect().

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

Преобразует point путём умножения этой матрицы на point.

См. также mapRect() и mapVector().

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

Преобразует point путём умножения этой матрицы на point.

См. также mapRect().

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

Преобразует rect, умножив эту матрицу на углы rect, а затем сформировав из результатов новое прямоугольник. 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 из результатов новое прямоугольник. 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. Трансляционные и проекционные компоненты этой матрицы игнорируются.

См. также map().

QMatrix3x3 QMatrix4x4::normalMatrix() const

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

См. также inverted().

void QMatrix4x4::optimize()

Оптимизирует использование этой матрицы по её текущим элементам.

Некоторые операции, такие как translate(), scale() и rotate(), могут выполняться более эффективно, если известно, что изменяемая матрица 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 непосредственно с помощью {QLoggingCategory::operator()}{operator()()} или data(), то QMatrix4x4 потеряет отслеживание специального типа и вернётся к самым безопасным, но наименее эффективным операциям.

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

См. также operator()(), 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 нижним левым углом (left, bottom), верхним правым углом (right, top) и указанными отсекающими плоскостями nearPlane и farPlane.

См. также frustum() и perspective().

void QMatrix4x4::ortho(const QRectF &rect)

Это перегруженная функция.

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

См. также frustum() и perspective().

void QMatrix4x4::ortho(const QRect &rect)

Это перегруженная функция.

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

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 зрения составит verticalAngle градусов внутри окна с заданным aspectRatio, определяющим горизонтальное поле зрения. Проекция будет иметь указанные отсекающие плоскости nearPlane и farPlane, являющиеся 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 функцией.

Умножает эту матрицу на другую, которая вращает координаты на угол 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 с заданным quaternion. Предполагается, что quaternion был нормирован.

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

QVector4D QMatrix4x4::row(int index) const

Возвращает элементы строки index в виде 4D вектора.

См. также setRow() и column().

void QMatrix4x4::scale(const QVector3D &vector)

Умножает эту матрицу на другую, которая масштабирует координаты по компонентам vector.

См. также translate() и rotate().

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

Это перегруженный функцией.

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

См. также translate() и rotate().

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

Это перегруженный функцией.

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 перегруженный функцией.

Умножает эту матрицу на другую, которая масштабирует координаты на заданный factor.

См. также translate() и rotate().

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

Устанавливает элементы столбца index на компоненты value.

См. также column() и setRow().

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

Устанавливает элементы строки index на компоненты value.

См. также row() и setColumn().

void QMatrix4x4::setToIdentity()

Устанавливает эту матрицу в единичную матрицу.

См. также isIdentity().

QMatrix QMatrix4x4::toAffine() const

Возвращает обычную Qt 2D аффинную матрицу преобразования, соответствующую этой матрице. Предполагается, что эта матрица содержит только элементы 2D аффинного преобразования.

См. также toTransform().

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

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

QTransform QMatrix4x4::toTransform() const

Возвращает обычную 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 опущена, а не спроецирована.

См. также toAffine().

QTransform QMatrix4x4::toTransform(float distanceToPlane) const

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

Если distanceToPlane не равно нулю, это указывает на коэффициент проекции, который следует использовать для корректировки координаты z. Значение 1024 соответствует коэффициенту проекции, используемому 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 опущена, а не спроецирована.

См. также toAffine().

void QMatrix4x4::translate(const QVector3D &vector)

Умножает эту матрицу на другую, которая перемещает координаты на компоненты vector.

См. также scale() и rotate().

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

Это перегруженный функцией.

Умножает эту матрицу на другую, которая перемещает координаты на компоненты x и y.

См. также scale() и rotate().

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

Это перегруженный функцией.

Умножает эту матрицу на другую, которая перемещает координаты 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 просмотра (viewport). То есть она отображает точки из куба, охватывающего [-1, 1] по каждой размерности, в окно просмотра с его нижним левым углом в (left, bottom, nearPlane) и размером (width, height, farPlane - nearPlane).

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

void QMatrix4x4::viewport(const QRectF &rect)

Это перегруженный функцией.

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

QVariant QMatrix4x4::operator QVariant() const

Возвращает матрицу как 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 ссылку на константу элемента 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 назначить.

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

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

Умножает содержимое other на эту матрицу.

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

Это перегруженный функцией.

Умножает все элементы этой матрицы на factor.

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

Прибавляет 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.