Класс QMatrix4x4

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

Этот класс был представлен в Qt 4.6.

• Список всех членов, включая унаследованные
• Устаревшие члены

Открытые функции

Связанные нечлены

Подробное описание

Класс QMatrix4x4 в целом обрабатывается как матрица в порядке следования строк, поскольку конструкторы и функции оператор() принимают данные в формате, привычном для использования в стиле C.

Внутренне данные хранятся в формате следования столбцов, чтобы обеспечить оптимальную передачу функциям OpenGL, которые ожидают данные в формате следования столбцов.

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

• data()
• constData()

См. также QVector3D и QGenericMatrix.

Документация по функциям-членам

QMatrix4x4::QMatrix4x4(const QMatrix &matrix)

Конструирует матрицу 4x4 из обычного аффинного преобразования Qt 2D matrix.

Если matrix имеет особый тип (единичная, трансляция, масштабирование 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().

QMatrix4x4::QMatrix4x4(const QTransform &transform)

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

Если transform имеет особый тип (единичная, трансляция, масштабирование 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 QGenericMatrix<N, M, float> &matrix = ...)

Конструирует матрицу 4x4 из 4 левых столбцов и 4 верхних 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)

Конструирует 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 особый тип (единичная, трансляция, масштабирование 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 float *values)

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

Если матрица имеет особый тип (единичная, трансляция, масштабирование 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()

Конструирует 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 указатель на константу на исходные данные этой матрицы. Эти исходные данные хранятся в формате следования 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 указатель на константу на исходные данные этой матрицы. Эти исходные данные хранятся в формате следования 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 проекцию перспективного усеченного конуса для окна с нижней левой вершиной (left, bottom), верхней правой вершиной (right, top) и заданными плоскостями отсечения 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 эту позицию будет записано значение true, если матрицу можно обратить; в противном случае — false.

Если матрица распознаётся 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; в противном случае — false.

Аффинная матрица — это 4x4 матрица с третьей строкой, 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 вида, полученную из точки наблюдения. Значение center указывает центр вида, на который направлен взгляд eye. Значение up указывает, какое направление следует считать вверх по отношению к eye.

Примечание: вектор up не должен быть параллельным линии взгляда от eye до center.

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

Преобразует точку point, умножив эту матрицу на point.

См. также mapRect().

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

Преобразует точку point, умножив эту матрицу на point.

См. также mapRect().

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

Преобразует точку point, умножив эту матрицу на point.

См. также mapRect() и mapVector().

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

Преобразует точку point, умножив эту матрицу на point.

См. также mapRect().

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

Преобразует прямоугольник 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 прямоугольник 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 вектор 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 3x3 подматрица необратима, эта функция возвращает единичную матрицу.

См. также inverted().

void QMatrix4x4::optimize()

Оптимизирует использование этой матрицы на основе её текущих элементов.

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

Обычно класс QMatrix4x4 отслеживает этот специальный тип в процессе выполнения операций. Однако, если матрица изменяется напрямую с помощью {QLoggingCategory::operator()}{operator()()} или data(), тогда QMatrix4x4 потеряет отслеживание специального типа и перейдет к наиболее безопасным, но наименее эффективным операциям.

Вызвав optimize() после прямого изменения матрицы, программист может заставить QMatrix4x4 восстановить специальный тип, если элементы кажутся соответствующими 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 нижней левой вершиной (left, bottom), верхней правой вершиной (right, top) и заданными плоскостями отсечения nearPlane и farPlane.

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, заданными прямоугольником rect. Ближняя и дальняя плоскости отсечения будут соответственно -1 и 1.

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, заданными прямоугольником rect. Ближняя и дальняя плоскости отсечения 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. Вертикальный угол обзора будет равен verticalAngle градусам в окне с заданным соотношением сторон aspectRatio, которое определяет горизонтальный угол обзора. Проекция будет иметь заданные плоскости отсечения 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 перегруженная функция.

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 с заданным quaternion. Предполагается, что quaternion был нормализован.

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 с помощью компонентов vector.

См. также translate() и rotate().

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

Это перегруженная функция.

Умножает эту матрицу на другую, которая масштабирует координаты с помощью компонентов x и y.

См. также translate() и rotate().

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

Это перегруженная функция.

Умножает эту матрицу на другую, которая масштабирует координаты с помощью компонентов 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 с помощью данного 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().

QMatrix QMatrix4x4::toAffine() const

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

См. также toTransform().

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

Строит NxM общую матрицу 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 2D-матрицу преобразования Qt, соответствующую этой матрице.

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

См. также toAffine().

QTransform QMatrix4x4::toTransform(float distanceToPlane) const

Возвращает стандартную 2D-матрицу преобразования Qt, 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 возвращаемый QTransform формируется путем простого удаления третьей строки и третьего столбца QMatrix4x4. Это подходит для реализации ортогональных проекций, где координата z должна быть удалена, 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 перегруженная функция.

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 перегруженная функция.

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 её 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. То есть она отображает точки из куба с диапазоном [-1, 1] по каждой оси в окно с его нижним левым углом в (left, bottom, nearPlane) и размером (width, height, farPlane - nearPlane).

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

void QMatrix4x4::viewport(const QRectF &rect)

Это перегруженная функция.

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

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 постоянную 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.