JavaFX能否实现透视变换？

Question

Affine类是作为JavaFX中Transform类的扩展而创建的。

这使人产生一种错觉，认为除了仿射变换之外还可能有其他类型的变换。

更新

在JavaFX 2.x中，Transform类仅包含特定矩阵元素的getter，其中包括3D仿射变换的3x4矩阵的12个元素。任何类的使用都只能依赖这些元素，因此任何表示的变换都是仿射的。

这意味着2.x版本的设计有缺陷，因为基本类只能表示仿射变换，而Affine是它的子类。这是错误的，因为Affine应该成为基本类。

在JavaFX 8中，Transform类的设计更加优秀。除了getter之外，它还可以访问矩阵元素的索引和确定矩阵类型。此外，它还有transform()方法，可以进行实际的转换。

这意味着，使用可以依赖于transform()方法或矩阵元素的getter。

如果可以保证JavaFX的所有内部部件都依赖于transform()方法，那么可以扩展此类并实现透视变换。甚至可以在JavaFX8的发布版本中实现它。

问题是：可以保证JavaFX仅依赖于transform()方法吗？

- Suzan Cioc

Answer 1

是的，在数学中有非仿射变换。

不，这些非仿射变换不受JavaFX 2.2 Transform类支持，也不受JavaFX 8 Transform类支持。在Transform类或其任何子类中，没有设置所需的变换矩阵元素来执行非仿射变换的方法。

您可以将PerspectiveTransform应用于2D节点。有一个使用示例，请参见我对Stretching Polygon to other Polygon with Java的答案。

了解非仿射变换的数学，请参阅Petzold的说明。您可以使用类似的数学方法进行2D变换。是的，我意识到Petzold的示例不是JavaFX示例。然而，数学仍然成立，您可以通过透视变换或通过使用自定义矩阵定义修改TriangleMesh中的点来将其应用于JavaFX。

请注意，透视变换的一个限制是选择（鼠标选择）无法正常工作。对于经过变换的TriangleMesh，选择将起作用，但网格本身不是通用的JavaFX节点，而只是一组着色面。

- jewelsea

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如果我无法扩展Transform以获得非仿射变换，那么在JavaFX中类层次结构就是错误的，对吗？他们应该将Affine作为基类，其他类作为子类。 - Suzan Cioc

我认为这个层次结构是正确的。以Transform作为基础，未来（例如Java 9）的版本可以使用NonAffineTransform子类扩展Transform，但如果Affine是根，则这没有意义。 - jewelsea

那么，将“Transform”扩展到某些非仿射变换是可能的吗？ - Suzan Cioc

您可以将Transform扩展到非仿射变换，但是，除非重新编码，其他JavaFX组件（例如渲染引擎）将不知道在自定义变换中公开的额外非仿射元素，并因此不使用它们。 - jewelsea

那么，其他JavaFX库部分与“Transform”类的一般性质不一致？它们期望它是仿射的吗？ - Suzan Cioc

JavaFX 2.2中的Transform类没有提供API（getter）来获取非仿射矩阵元素 - 无法编写现有组件以使用它们无法获取的元素。您可以扩展Transform以添加非仿射元素的getter，但是没有任何东西知道调用您的额外getter，因此它们将被忽略。 - jewelsea