Класс QMatrix4x4

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

Этот класс был введён в Qt 4.6.

• Список всех членов, включая унаследованные
• Устаревшие члены

Открытые функции

Связанные нечлены

Подробное описание

Класс QMatrix4x4 в общем случае рассматривается как матрица с порядком строк, так как конструкторы и функции оператор() принимают данные в формате строк, что знакомо по использованию в стиле C.

Внутри данные хранятся в формате столбцов для оптимального передачи функциям 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 членам-функциям

QMatrix4x4::QMatrix4x4(const QTransform &transform)

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

Если transform имеет специальный тип (единичная, перевод, 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)

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

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 порядке строк.

Если матрица имеет специальный тип (единичная, перевод, 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 заданных 16 чисел с плавающей точкой values. Содержимое массива values предполагается в порядке строк.

Если матрица имеет специальный тип (единичная, перевод, 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 константный указатель на исходные данные этой матрицы. Эти исходные данные хранятся в формате столбцов.

См. также data().

void QMatrix4x4::copyDataTo(float *values) const

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

float *QMatrix4x4::data()

Возвращает указатель на исходные данные этой матрицы.

См. также constData() и optimize().

const float *QMatrix4x4::data() const

Возвращает константный 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 перспективное проектирование усечённого конуса для окна с нижним левым углом (left, bottom), верхним правым углом (right, top) и указанными плоскостями обрезки nearPlane и farPlane.

См. также ortho() и perspective().

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

Возвращает обратную матрицу. Возвращает единичную матрицу, если данная матрица не может быть обращена; т. е. determinant() равно нулю. Если invertible не равен null, то в это место будет записано значение true, если матрица может быть обращена; иначе — false.

Если матрица распознается как единичная или ортогональная матрица, 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 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 зрения. Значение center указывает центр вида, на который смотрит eye. Значение up указывает направление «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 путём умножения этой матрицы на углы rect, а затем построения новой прямоугольной области из результатов. Полученный прямоугольник будет обычным 2D прямоугольником со сторонами, параллельными горизонтальной и вертикальной осям.

См. также map().

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

Преобразует rect путём умножения этой матрицы на углы rect, а затем построения новой прямоугольной области из результатов. Полученный прямоугольник будет обычным 2D прямоугольником со сторонами, параллельными горизонтальной и вертикальной осям.

См. также map().

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

Преобразует vector путём умножения верхней 3x3 части 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 верхней левой 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 на основе её текущих элементов.

Некоторые операции, такие как translate(), scale() и rotate(), могут выполняться более эффективно, если изменяемая матрица уже известна как единичная, предыдущая translate(), предыдущая scale() и т. п.

Обычно класс QMatrix4x4 отслеживает этот специальный тип внутренне 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 наиболее 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 левым нижним углом (left, bottom), правым верхним углом (right, top) и указанными плоскостями обрезки 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, указанными в rect. Ближняя и дальняя плоскости обрезки 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, указанными в rect. Ближняя и дальняя плоскости обрезки 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 будет равно verticalAngle градусам в окне с заданным aspectRatio, определяющим горизонтальное поле зрения. Проекция будет иметь указанные плоскости обрезки nearPlane и farPlane, являющиеся расстояниями от зрителя 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 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 вектора.

См. также translate() и rotate().

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

Это перегруженная функция.

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 перегруженная функция.

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 матрицу.

См. также isIdentity().

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

Создает 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 2D-трансформационную матрицу Qt, соответствующую этой матрице.

Возвращаемая 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 обычную 2D-трансформационную матрицу Qt, соответствующую этой матрице.

Если distanceToPlane отлична от нуля, она указывает на коэффициент проекции, используемый для корректировки координаты z. Значение 1024 соответствует коэффициенту проекции, используемому функцией QTransform::rotate() для осей x и y.

Если distanceToPlane равна нулю, то возвращаемая 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 переводит 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 переводит 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 переводит координаты на компоненты x, y и z.

См. также scale() и rotate().

QMatrix4x4 QMatrix4x4::transposed() const

Возвращает эту матрицу, транспонированную относительно своей 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 масштабирования и смещения, используемое OpenGL для преобразования из нормализованных координат устройства (NDC) в координаты окна (viewport). То есть, она отображает точки из куба, охватывающего [-1, 1] в каждом измерении, в окно, с его ближним нижним левым углом в (left, bottom, nearPlane) и размером (width, height, farPlane - nearPlane).

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

void QMatrix4x4::viewport(const QRectF &rect)

Это перегруженная функция.

Устанавливает преобразование viewport для окна, ограниченного rect, с ближней и дальней плоскостями, установленным в 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 запятой.

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 можно было присвоить элемент.

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 запятой.