坐标系统仿射变换函数使用总结

默认情况下，用iphone录制的视频，如果要在mac上播放，可能需要将其翻转。

首先理清一下iOS与Mac坐标系统：

iOS的UIKit坐标系统是已左上角为坐标原点，向右为X轴正向，向下为Y轴正向。

Mac的AppKit坐标系统是已左下角为坐标原点，向右为X轴正向，向上为Y轴正向。

CoreGraphic坐标系统与AppKit坐标系统一致。

AVFoundation坐标系统与UIKit坐标系统一致。

应用AVFoundation处理视频，初始状态下，屏幕原点坐标在左上角，其坐标图如下：

上图阴影部分代表屏幕窗口，阴影上虚线表示录制视频覆盖位置，正常情况下如果将视频尺寸设置为窗口尺寸，实际播放只会显示阴影长方形和虚线长方形重复的部分图像而已。

正常思路，让视频翻转90度，即可满足视频横屏需求，我们尝试执行如下代码：

CGAffineTransform transform = CGAffineTransformIdentity;//单位矩阵

transform = CGAffineTransformRotate(transform, M_PI/2); //矩阵翻转90度

将上面仿射变换应用到视频去，运行起来发现整个屏幕黑屏，什么都看不见了。究其原因是我们忽视了视频翻转点，实际翻转效果如下图：

默认情况下，我们执行翻转90度，是绕着原点（0，0）顺时针翻转90度，虽然视频翻成了横屏，但是整个图像却跑到屏幕左边去了，我们可以通过将图像进行平移到屏幕区，已达到我们想要的效果。

假如：

CGSize naturalSize = {1080,1920};//视频自然尺寸

CGSize renderSize = {1920,1080}; //播放尺寸

如果不加思索，我们很容易写出下面代码：

transform =CGAffineTransformTranslate(transform,1920,0);

我们寄希望得到我们想要的图像，结果发现整个屏幕还是黑的，原因是我们没注意到，在之前翻转90的时候，其实，其坐标系也可以理解成按顺时针翻转了90度了，此时横向方向实际上y坐标，往左为正。而垂直方向才是x坐标，往下为正，注意上图的坐标。

因此我们所要做的平移代码得写成如下：

transform =CGAffineTransformTranslate(transform,0,-1920);

注意了，仿射变换执行的顺序是不能改变的，如果我们调换CGAffineTransformTranslate与CGAffineTransformRotate的顺序,其执行结果是不同的。

究其原因是参考坐标系变换了，如果我们要先执行平移再翻转，代码就得写成如下：

CGAffineTransform transform = CGAffineTransformIdentity;//单位矩阵

transform =CGAffineTransformTranslate(transform,1920,0);

transform = CGAffineTransformRotate(transform, M_PI/2); //矩阵翻转90度

我们来分析一下，参考第一张图，我们先将垂直方向的视频往X坐标轴平移1920，然后再顺时针翻转90度，此时翻转是绕着（1920，0）这个点来翻转的。此时翻转后得视频就刚好横屏在实际屏幕位置。

我们也可以这样来理解，假如屏幕坐标系不变，往左方向为X轴正方向，往下为Y轴正方向。当我们往X轴平移1920时，我们的参考坐标系原点就平移到屏幕坐标（1920，0）这个位置上，随后翻转90度，就是绕着参考坐标系原点顺时针旋转90度。翻转后，参考坐标系将发生改变，此时参考坐标系原点相对屏幕坐标（1920，0）不变，但是参考坐标系改变为往左为Y轴正方向，，而往下为X正方向了。

此时，我们看到我们想要的整个视频，但是我们的参考坐标系不再跟屏幕坐标系相等了，参考坐标系原点已经在右上角了，而往左为Y轴正方向，往下为X轴正方向。

因此，如果此时我们还想将视频进行180度顺时针翻转，不能简简单单的执行下面代码：

transform = CGAffineTransformRotate(transform, M_PI);

我们要注意在翻转时，参考坐标系原点在哪里。这代码执行结果就是，视频被绕着屏幕右上角顺时针旋转了180度，跑到屏幕右上方，完全移除屏幕去了，结果就是黑屏。

这时候我们需要将视频平移回来才能得到我们想要的结果。此时，我们的参考坐标系已经变为，往上为Y轴正方向，往左为X正方向,入下图：

transform =CGAffineTransformTranslate(transform,-1920,1080);

执行上面平移，视频就回到阴影位置，则屏幕区域，得到我们想要的结果了。