Класс QMatrix4x4

Класс QMatrix4x4 представляет 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, так как конструкторы и функции оператор() принимают данные в формате с порядком следования строк, как это обычно используется в стиле C.

Внутри данные хранятся в формате с порядком следования столбцов, чтобы обеспечить оптимальность для передачи функциям OpenGL, которые ожидают данные с порядком следования столбцов.

При использовании этих функций учтите, что они возвращают данные в формате с порядком следования столбцов:

• data()
• constData()

См. также QVector3D и QGenericMatrix.

Документация функций-членов

QMatrix4x4::QMatrix4x4(const QTransform &transform)

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

Если transform имеет специальный тип (единичная, сдвиг, масштабирование и т. д.), программист должен последовать этому конструктору вызовом 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 матрицу 4x4 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, сдвиг, масштабирование и т. д.), программист должен последовать этому конструктору вызовом optimize(), если он хочет, чтобы QMatrix4x4 оптимизировал дальнейшие вызовы translate(), scale() и т. д.

См. также optimize().

QMatrix4x4::QMatrix4x4(const float *values)

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

Если матрица имеет специальный тип (единичная, сдвиг, масштабирование и т. д.), программист должен последовать этому конструктору вызовом 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 указатель на константные данные этой матрицы. Данные этого массива хранятся в формате с порядком 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 данные этой матрицы.

См. также constData() и optimize().

const float *QMatrix4x4::data() const

Возвращает указатель на константные данные этой матрицы. Данные этого массива хранятся в формате с порядком 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 левым нижним углом (left, bottom), правым верхним углом (right, top) и указанными значениями nearPlane и farPlane плоскостей обрезки.

См. также ortho() и perspective().

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

Возвращает обратную матрицу. Возвращает единичную матрицу, если данную матрицу нельзя обработать; т.е. определитель() равен нулю. Если invertible не равно null, то в эту позицию будет записано true, если матрица может быть обращена; в противном случае — false.

Если матрица распознаётся как единичная или ортогональная матрица, эта функция быстро обращает матрицу, используя оптимизированные процедуры.

См. также определитель() и normalMatrix().

[since 5.5] bool QMatrix4x4::isAffine() const

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

Аффинная матрица — это 4x4 матрица, где строка 3 равна (0, 0, 0, 1), т.е. без проективных 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 обзора. Значение center указывает центр вида, на который смотрит eye. Значение up указывает, какое направление следует считать вверх относительно eye.

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

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

Преобразует point, умножая эту матрицу на point.

См. также mapRect().

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

Преобразует point, умножая эту матрицу на point.

См. также mapRect().

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

Преобразует point, умножая эту матрицу на point.

См. также mapRect() и mapVector().

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

Преобразует point, умножая эту матрицу на point.

См. также mapRect().

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

Преобразует rect, умножая эту матрицу на углы rect, а затем создавая 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, умножая эту матрицу на углы rect, а затем создавая 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, умножая верхнюю 3x3 часть этой матрицы на vector. Сдвиги 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 верхняя левая 3x3 часть 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 быть выполнены более эффективно, если известно, что модифицируемая матрица уже является единичной, предыдущей translate(), предыдущей scale() и т.д.

Обычно класс QMatrix4x4 отслеживает этот специальный тип в процессе операций. Однако, если матрица модифицируется непосредственно с помощью {QLoggingCategory::operator()}{operator()()} или data(), QMatrix4x4 теряет отслеживание специального типа и возвращается к наиболее безопасным, но менее эффективным операциям.

Вызывая optimize() после непосредственной модификации 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 левым нижним углом (left, bottom), правым верхним углом (right, top) и указанными плоскостями отсечения 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. Плоскости отсечения near и far будут соответственно -1 и 1.

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. Плоскости отсечения near и far 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 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, 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 с заданной quaternion. Предполагается, что quaternion была нормализована.

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 по компонентам vector.

См. также translate() и rotate().

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

Это перегруженный метод.

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

См. также translate() и rotate().

void QMatrix4x4::scale(float factor)

Это перегруженный метод.

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().

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

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

Возвращаемая QTransform формируется путём 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 коэффициент проекции, используемый 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 путём 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 смещает координаты на компоненты vector.

См. также scale() и rotate().

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

Это перегруженный метод.

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 перегруженный метод.

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 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] по каждому измерению, в viewport с его левым нижним углом в (left, bottom, nearPlane) и размерами (width, height, farPlane - nearPlane).

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

void QMatrix4x4::viewport(const QRectF &rect)

Это перегруженный метод.

Устанавливает преобразование viewport для viewport, ограниченного rect, а ближняя и дальняя плоскости устанавливаются 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 возвращает 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 перегруженный метод.

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 перегруженный метод.

Делит все элементы этой матрицы на divisor.

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

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