Flutter二维矩阵变换插件matrix2d的使用

发布于 1周前 作者 zlyuanteng 来自 Flutter

Flutter二维矩阵变换插件matrix2d的使用

简介

Matrix 2D 是一个用于在 Dart 中执行矩阵操作的库,如加法、减法和乘法等。它是一个简单易用的库,灵感来源于 Python 的 NumPy 库。

主要操作

以下是 Matrix 2D 提供的一些主要操作:

基本操作

  • addition(listA, listB):返回两个列表对应元素相加的结果。
  • subtraction(listA, listB):返回两个列表对应元素相减的结果。
  • division(listA, listB):返回两个列表对应元素相除的结果。
  • dot(listA, listB):返回两个数组的点积。对于2-D向量,相当于矩阵乘法;对于1-D数组,是向量的内积;对于N维数组,则是最后一个轴上的和乘积。
  • shape(list):返回输入数组的维度,如果不是均匀的则报错。
  • flatten(list):返回任意形状和嵌套级别的列表的一维表示。
  • transpose(list):反转数组的轴并返回修改后的数组。
  • arange(start, stop, steps):返回半开区间 [start, stop) 内的等间距值,可选步骤参数。
  • zeros(row, cols):返回给定形状和类型的全零新数组。
  • ones(row, cols):返回给定形状和类型的全一新数组。
  • sum(list):返回数组元素的和。
  • reshape(list):改变数组的形状。
  • diagonal(list):从给定矩阵中找到对角线元素,并输出为一维矩阵。
  • fill(row, cols, object):返回给定形状的新数组,填充指定的对象(可以是字符串)。

高级操作

  • compare(list, operation, obj):比较数组中的值与给定对象,并返回一个新的布尔数组。
  • concatenate(listA, listB, {axis}):沿指定轴连接两个相同形状的数组,默认轴为0。
  • min(list, {axis}):查找给定数组中的最小值。
  • max(list, {axis}):查找给定数组中的最大值。
  • slice(list, row_index [start, stop*], column_index [start, stop*]*):切片二维数组。
  • reverse(list, {axis}):沿给定轴反转数组。

示例代码

以下是一个完整的示例代码,展示了如何使用 Matrix 2D 进行各种操作:

import 'package:matrix2d/matrix2d.dart';

void main() {
  Matrix2d m2d = Matrix2d();

  // Shape
  List list = [
    [1, 2],
    [1, 2]
  ];
  print('Shape: ${list.shape}');

  // Flatten
  print('Flatten: ${list.flatten}');

  // Transpose
  print('Transpose: ${list.transpose}');

  // Addition
  var add = m2d.addition([
    [1, 1],
    [1, 1]
  ], [
    [2, 2],
    [2, 2]
  ]);
  print('Addition: $add');

  // Subtraction
  var sub = m2d.subtraction([
    [1, 1],
    [1, 1]
  ], [
    [2, 2],
    [2, 2]
  ]);
  print('Subtraction: $sub');

  // Division
  var div = m2d.division([
    [1, 1],
    [1, 1]
  ], [
    [2, 0],
    [2, 2]
  ]);
  print('Division: $div');

  // Dot Operation
  var dot = m2d.dot([
    [1, 2],
    [3, 4]
  ], [
    [11, 12],
    [13, 14]
  ]);
  print('Dot Product: $dot');

  // Arange
  var arange = m2d.arange(10);
  print('Arange: $arange');

  // Zeros
  var zeros = m2d.zeros(2, 2);
  print('Zeros: $zeros');

  // Ones
  var ones = m2d.ones(3, 3);
  print('Ones: $ones');

  // Sum
  var sum = [
    [2, 2],
    [2, 2]
  ];
  print('Sum: ${sum.sum()}');

  // Reshape
  var array = [
    [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]
  ];
  print('Reshape: ${array.reshape(4, 2)}');

  // Linspace
  var linspace = m2d.linspace(2, 3, 5);
  print('Linspace: $linspace');

  // Diagonal
  var arr = [
    [1, 1, 1],
    [2, 2, 2],
    [3, 3, 3]
  ];
  print('Diagonal: ${arr.diagonal()}');

  // Fill
  var fill = m2d.fill(3, 3, 'matrix2d');
  print('Fill: $fill');

  // Compare
  var compare = m2d.compare(arr, '>=', 2);
  print('Compare: $compare');

  // Concatenate
  // Axis 0
  var l1 = [
    [1, 1, 1],
    [1, 1, 1],
    [1, 1, 1]
  ];
  var l2 = [
    [0, 0, 0],
    [0, 0, 0],
    [0, 0, 0],
    [0, 0, 0],
  ];
  var l3 = m2d.concatenate(l1, l2);
  print('Concatenate (Axis 0): $l3');

  // Axis 1
  var a1 = [
    [1, 1, 1, 1],
    [1, 1, 1, 1],
    [1, 1, 1, 1]
  ];
  var a2 = [
    [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
    [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0],
    [0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0]
  ];

  var a3 = m2d.concatenate(a2, a1, axis: 1);
  print('Concatenate (Axis 1): $a3');

  // Slice
  var sliceArray = [
    [1, 2, 3, 4, 5],
    [6, 7, 8, 9, 10],
    [6, 7, 8, 9, 10]
  ];

  var newArray = m2d.slice(sliceArray, [0, 2], [1, 4]);
  print('Sliced Array: $newArray');

  // Min Max
  var numbers = [
    [1, 2, 3],
    [4, 5, 6],
    [7, 8, 9]
  ];
  print('Min: ${numbers.min()}');
  print('Min (Axis 1): ${numbers.min(axis: 1)}');
  print('Min (Axis 0): ${numbers.min(axis: 0)}');
  print('Max: ${numbers.max()}');
  print('Max (Axis 1): ${numbers.max(axis: 1)}');
  print('Max (Axis 0): ${numbers.max(axis: 0)}');
}

贡献

如果您想为这个项目做贡献,欢迎提交 pull request,我会尽快审核。

特性和错误报告

如果您有任何问题或建议,请在 GitHub Issues 中提出。

希望以上内容能帮助您更好地理解和使用 Matrix 2D 插件!


更多关于Flutter二维矩阵变换插件matrix2d的使用的实战系列教程也可以访问 https://www.itying.com/category-92-b0.html

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更多关于Flutter二维矩阵变换插件matrix2d的使用的实战系列教程也可以访问 https://www.itying.com/category-92-b0.html


当然,下面是一个关于如何在Flutter中使用matrix2d插件进行二维矩阵变换的示例代码。这个插件允许你通过矩阵变换来操作二维空间中的点,比如平移、旋转、缩放等操作。

首先,你需要在你的pubspec.yaml文件中添加matrix2d依赖:

dependencies:
  flutter:
    sdk: flutter
  matrix2d: ^1.0.0  # 请确保版本号是最新的

然后,运行flutter pub get来获取依赖。

接下来,是一个完整的Flutter应用示例,它展示了如何使用matrix2d插件来进行二维矩阵变换:

import 'package:flutter/material.dart';
import 'package:matrix2d/matrix2d.dart';

void main() {
  runApp(MyApp());
}

class MyApp extends StatelessWidget {
  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return MaterialApp(
      title: 'Matrix2D Demo',
      theme: ThemeData(
        primarySwatch: Colors.blue,
      ),
      home: Scaffold(
        appBar: AppBar(
          title: Text('Matrix2D Demo'),
        ),
        body: Center(
          child: Matrix2DDemo(),
        ),
      ),
    );
  }
}

class Matrix2DDemo extends StatefulWidget {
  @override
  _Matrix2DDemoState createState() => _Matrix2DDemoState();
}

class _Matrix2DDemoState extends State<Matrix2DDemo> {
  final Matrix2D matrix = Matrix2D();

  @override
  void initState() {
    super.initState();
    // 初始化矩阵变换,例如:平移、旋转、缩放
    matrix.translate(50, 50); // 平移 (50, 50)
    matrix.rotate(Math.PI / 4); // 旋转 45 度
    matrix.scale(2, 2); // 缩放 2 倍
  }

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    // 定义一个原始点 (10, 10)
    final Offset originalPoint = Offset(10, 10);

    // 使用矩阵变换计算新点
    final Offset transformedPoint = matrix.mapPoint(originalPoint);

    return Column(
      mainAxisAlignment: MainAxisAlignment.center,
      children: <Widget>[
        Text('Original Point: (${originalPoint.dx}, ${originalPoint.dy})'),
        Text('Transformed Point: (${transformedPoint.dx.toStringAsFixed(2)}, ${transformedPoint.dy.toStringAsFixed(2)})'),
        CustomPaint(
          size: Size(300, 300),
          painter: MatrixPainter(matrix: matrix, originalPoint: originalPoint, transformedPoint: transformedPoint),
        ),
      ],
    );
  }
}

class MatrixPainter extends CustomPainter {
  final Matrix2D matrix;
  final Offset originalPoint;
  final Offset transformedPoint;

  MatrixPainter({required this.matrix, required this.originalPoint, required this.transformedPoint});

  @override
  void paint(Canvas canvas, Size size) {
    final Paint paint = Paint()
      ..color = Colors.black
      ..strokeWidth = 2.0
      ..style = PaintingStyle.stroke;

    // 画原始点
    canvas.drawCircle(originalPoint.toOffset(), 5.0, paint);

    // 画变换后的点
    canvas.drawCircle(transformedPoint.toOffset(), 5.0, paint.withColor(Colors.red));

    // 画连接原始点和变换后点的线
    canvas.drawLine(originalPoint.toOffset(), transformedPoint.toOffset(), paint.withColor(Colors.blue).withStyle(PaintingStyle.fill));

    // 画网格线(可选)
    final double gridSize = 50.0;
    for (double x = 0.0; x < size.width; x += gridSize) {
      canvas.drawLine(Offset(x, 0.0), Offset(x, size.height), paint.withColor(Colors.grey).withStyle(PaintingStyle.stroke));
    }
    for (double y = 0.0; y < size.height; y += gridSize) {
      canvas.drawLine(Offset(0.0, y), Offset(size.width, y), paint.withColor(Colors.grey).withStyle(PaintingStyle.stroke));
    }
  }

  @override
  bool shouldRepaint(covariant CustomPainter oldDelegate) {
    return false;
  }
}

在这个示例中,我们:

  1. 创建了一个Flutter应用,并在pubspec.yaml中添加了matrix2d依赖。
  2. Matrix2DDemo组件中,初始化了一个Matrix2D对象,并应用了一些基本的矩阵变换(平移、旋转、缩放)。
  3. 使用matrix.mapPoint方法将原始点变换为新的点。
  4. 使用CustomPaintMatrixPainter来在屏幕上绘制原始点、变换后的点以及它们之间的连接线。

你可以根据需要调整矩阵变换的参数,并观察这些变化如何影响点的位置。

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