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 преобразований в 3D пространстве.

Класс QMatrix4x4 в общем случае обрабатывается как матрица в формате строк, в том смысле, что конструкторы и функции оператора() получают данные в формате строк, что знакомо по использованию в стиле C.

Внутренне данные хранятся в формате столбцов, для оптимальной передачи функциям OpenGL, которые ожидают данные в формате столбцов.

При использовании этих функций имейте в виду, что они возвращают данные в формате столбцов:

• 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 запятой values. Содержимое массива values предполагается в формате строк.

Если матрица имеет специальный тип (единичная, трансляции, масштабирования и т. д.), программист должен последовать за этим конструктором вызовом optimize(), если он желает, чтобы QMatrix4x4 оптимизировал дальнейшие 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 порядке строк.

Если матрица имеет специальный тип (единичная, трансляции, масштабирования и т. д.), программист должен последовать за этим конструктором вызовом optimize(), если он желает, чтобы QMatrix4x4 оптимизировал дальнейшие вызовы translate(), scale() и т. д.

См. также optimize().

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

Создаёт 4x4 матрицу из 4 левых столбцов и 4 верхних 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 преобразований Qt transform.

Если transform имеет специальный тип (единичная, трансляции, масштабирования и т. д.), программист должен последовать за этим конструктором вызовом optimize(), если он желает, чтобы QMatrix4x4 оптимизировал дальнейшие вызовы translate(), scale() и т. д.

См. также toTransform() и optimize().

QMatrix4x4::QMatrix4x4(const QMatrix &matrix)

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

Если matrix имеет специальный тип (единичная, трансляции, масштабирования и т. д.), программист должен последовать за этим конструктором вызовом optimize(), если он желает, чтобы QMatrix4x4 оптимизировал дальнейшие 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 постоянную ссылку 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 формате 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 «столбец-строка».

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, применяющую проекцию перспективного усеченного конуса для окна с нижним левым углом (left, bottom), верхним правым углом (right, top) и заданными плоскостями отсечения nearPlane и farPlane.

См. также ortho() и perspective().

QMatrix4x4 QMatrix4x4::inverted(bool *invertible = Q_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 эту позицию будет записано значение true, если матрица может быть обращена; 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, у которой строка 3 равна (0, 0, 0, 1), т. е. нет 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 обзора, полученную из точки зрения. Значение center указывает центр обзора, на который смотрит eye. Значение up указывает, какое направление следует считать направлением вверх по отношению к eye.

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

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

Преобразует point, умножив эту матрицу на point.

См. также mapRect().

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

Преобразует point, умножив эту матрицу на point.

См. также mapRect().

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

Преобразует point, умножив эту матрицу на point.

См. также mapRect() и mapVector().

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

Преобразует point, умножив эту матрицу на point.

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. 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, умножив эту матрицу на углы rect, а затем сформировав новый прямоугольник 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, умножив верхнюю 3x3 часть этой матрицы на vector. Компоненты переноса и проекции 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 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 модифицируемая 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 модифицируется напрямую с помощью operator()() или data(), то QMatrix4x4 потеряет отслеживание специального типа и перейдёт к наиболее безопасным, но наименее эффективным операциям.

Вызывая optimize() после непосредственной модификации матрицы, программист может заставить QMatrix4x4 восстановить специальный тип, если элементы 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, применяющую ортогональную проекцию для окна с нижним левым углом (left, bottom), верхним правым углом (right, top) и заданными плоскостями отсечения nearPlane и farPlane.

См. также frustum() и perspective().

void QMatrix4x4::ortho(const QRectF &rect)

Это перегруженная функция.

Умножает эту матрицу на другую, применяющую ортогональную проекцию для окна с границами, заданными rect. Ближняя и дальняя плоскости отсечения будут соответственно -1 и 1.

См. также frustum() и perspective().

void QMatrix4x4::ortho(const QRect &rect)

Это перегруженная функция.

Умножает эту матрицу на другую, применяющую ортогональную проекцию для окна с границами, заданными 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, применяющую перспективную проекцию. Вертикальное поле зрения будет составлять verticalAngle градусов в окне с заданным aspectRatio, который определяет горизонтальное поле зрения. 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, вращающую 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 vector.

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 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.

См. также isIdentity().

QMatrix QMatrix4x4::toAffine() const

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

См. также toTransform().

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

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

Возвращаемый QTransform образуется путём 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 стандартную Qt 2D-матрицу преобразования, соответствующую этой матрице.

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

Если distanceToPlane равна нулю, то возвращаемый QTransform образуется путём 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 смещает 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 смещает 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 смещает 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 масштабирования и смещения, используемое OpenGL для преобразования из нормализованных координат устройства (NDC) в координаты окна (вьюпорта). То есть она отображает точки из куба, охватывающего [-1, 1] в каждом измерении, в ьюпорт с его ближним 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.

Устанавливает преобразование ьюпорта для ьюпорта, ограниченного rect, с ближней и дальней плоскостями, установленным в 0 и 1 соответственно.

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 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.