JAVA基礎教程-繪圖

Java繪圖5.1Java圖形5.2Paint方法、Update方法和Repaint方法5.3Graphics類5.4Color類5.5Graphics2D類習題

5.1Java圖形抽象窗口化工具(AWT)為圖形用戶界面編程提供API編程接口，使得Java可以提供較好的圖形用戶界面。AWT把圖形處理分為兩個層次：一是處理原始圖形，這一層較原始，圖形直接以點、線和面的形式畫到界面上；二是提供大量組件，實現(xiàn)可定制的圖形用戶界面。本章主要討論如何在界面上畫圖形及所畫圖形的特征。Java編程語言中的圖形坐標系統(tǒng)不同于數(shù)學中的坐標系，屏幕左上角為(0，0)，右下角為屏幕水平向右和垂直向下增長的像素數(shù)。5.2Paint方法、Update方法和Repaint方法

1.Paint方法publicvoidpaint(Graphicsg)以畫布為參數(shù)，在畫布上執(zhí)行畫圖方法。在Applet中，不顯式地調用paint方法。

2.Repaint方法Applet重畫時系統(tǒng)自動調用paint方法。

3.Update方法publicvoidupdate(Graphicsg)更新容器，向Repaint發(fā)出刷新小應用程序的信號，缺省的Update方法清除Applet畫圖區(qū)并調用Paint方法。5.3Graphics類Graphics類是所有圖形上下文的抽象基類，允許應用程序在各種設備上實現(xiàn)組件的畫圖。圖形對象封裝了Java支持的基本渲染操作的狀態(tài)信息，包括畫圖的組件對象、渲染區(qū)域的坐標(coordinates)、區(qū)域(clip)、顏色(color)、字體(font)、畫圖模式等。Graphics類提供畫各種圖形的方法，其中包括線、圓和橢圓、矩形和多邊形、圖像以及各種字體的文本等。這些方法具體如下：publicabstractvoidclipRect(intx,inty,intwidth,intheight)指定的區(qū)域切分。publicabstractvoiddrawLine(intx1,inty1,intx2,inty2)使用當前顏色，在點(x1,y1)和(x2,y2)之間畫線。publicabstractvoiddrawOval(intx,inty,intwidth,intheight)畫橢圓。publicabstractvoidfillOval(intx,inty,intwidth,intheight)畫實心橢圓。publicabstractvoiddrawPolygon(int[]xPoints,int[]yPoints,intnPoints)畫x和y坐標定義的多邊形。publicvoiddrawRect(intx,inty,intwidth,intheight)畫矩形。publicvoiddrawRect(intx,inty,intwidth,intheight)畫實心矩形。publicabstractvoiddrawRoundRect(intx,inty,intwidth,intheight,intarcWidth,intarcHeight)使用當前顏色畫圓角矩形。publicabstractvoiddrawString(Stringstr,intx,inty)使用當前字體和顏色畫字符串str。publicabstractvoidsetColor(Colorc)設置圖形上下文的當前顏色。publicabstractvoidsetPaintMode()設置畫模式。publicabstractbooleandrawImage(Imageimg,intx,inty,ImageObserverobserver)畫特定圖。publicabstractvoidsetFont(Fontfont)設置特定的font字體。使用時首先得到font對象的一個實例，F(xiàn)ont類常用構造函數(shù)為：publicFont(Stringname,intstyle,intsize)通過指定的name、style和size創(chuàng)建字體實例。name指字體名，像“隸書”、“TimesRoman”等，字體風格為粗體、斜體，size指字號大小。例如：Fontf=newFont("TimesRoman",Font.BOLD+Font.ITALIC,12);創(chuàng)建了具有粗斜體風格的12磅的TimesRoman字體?！纠?.1】設置Graphics對象畫圖，顯示結果如圖5.1所示。源程序代碼如下：//程序文件名SimpleGUI.javaimportjava.awt.*;importjava.applet.*;publicclassSimpleGUIextendsApplet{ ImagesamImage; publicvoidinit() { samImage=getImage(getDocumentBase(),"sample.gif");} publicvoidpaint(Graphicsg){ //g.clipRect(50,50,180,180); //畫線 g.drawLine(0,0,20,30); //輸出字符串 g.drawString("圖形顯示",100,30); //設置顏色 Colorc=newColor(255,200,0); g.setColor(c); //設置字體Fontf=newFont("TimesRoman",Font.BOLD+Font.ITALIC,24);g.setFont(f);g.drawString("圖形顯示",180,30);g.drawLine(20,20,100,50);g.drawLine(20,20,50,100);//矩形g.drawRect(40,40,40,40);g.fillRect(60,60,40,40);g.setColor(Color.red);//3D矩形g.draw3DRect(80,80,40,40,true);g.draw3DRect(100,100,40,40,false);g.fill3DRect(120,120,40,40,true);//橢圓g.drawOval(150,150,30,40);g.fillOval(170,170,20,20);g.setColor(Color.blue);//圓角矩形g.drawRoundRect(180,180,40,40,20,20);g.fillRoundRect(200,200,40,40,20,20);//多邊形intxC[]={242,260,254,297,242};intyC[]={240,243,290,300,270};g.drawPolygon(xC,yC,5);//圖片g.drawImage(samImage,250,50,this); }}圖5.1簡單的圖形界面將例5.1注釋的程序語句//g.clipRect(50,50,180,180);的注釋符號去掉，重新編譯執(zhí)行，可以看見如圖5.2所示的結果。圖5.2裁剪后的圖形界面5.4Color類Color類是用來封裝顏色的，在上面的例子中多次用到。使用Color對象較為簡單的方法是直接使用Color類提供的預定義的顏色，像紅色Color.red、橙色Color.orange等；也可以使用RGB顏色模式進行定義。所謂RGB顏色模式是指使用三種基色：紅、綠、藍，通過三種顏色的調整得出其它各種顏色，這三種基色的值范圍為0～255。例如Colorc=newColor(255,200,0);定義橙色。表5.1給出常用顏色的RGB值以及對應的類預定義參數(shù)。表5.1常用顏色的RGB值以及對應的類預定義參數(shù)Color還有一個構造函數(shù)，它構造的Color對象用于是否透明顯示顏色。publicColor(intred,intgreen,intblue,intalpha)其中：前三個分量即RGB顏色模式中的參數(shù)，第四個alpha分量指透明的程度。當alpha分量為255時，表示完全不透明，正常顯示；當alpha分量為0時，表示完全透明，前三個分量不起作用，而介于0～255之間的值可以制造出顏色不同的層次效果?！纠?.2】測試Color對象，界面如圖5.3所示。源程序代碼如下：//程序文件名UseColor.javaimportjava.awt.*;importjava.applet.*;importjava.awt.geom.*;publicclassUseColorextendsApplet{ publicvoidpaint(Graphicsoldg) { Graphics2Dg=(Graphics2D)oldg; g.setColor(Color.blue); g.fill(newEllipse2D.Float(50,50,150,150)); g.setColor(newColor(255,0,0,0)); g.fill(newEllipse2D.Float(50,50,140,140)); g.setColor(newColor(255,0,0,64)); g.fill(newEllipse2D.Float(50,50,130,130)); g.setColor(newColor(255,0,0,128)); g.fill(newEllipse2D.Float(50,50,110,110)); g.setColor(newColor(255,0,0,255)); g.fill(newEllipse2D.Float(50,50,90,90)); g.setColor(newColor(255,200,0)); g.fill(newEllipse2D.Float(50,50,70,70)); }}圖5.3顏色測試界面5.5Graphics2D類Graphics2D類繼承于Graphics類，提供幾何學、坐標變換、顏色管理以及文本排列等的更高級控制。Graphics2D類是Java平臺上渲染二維圖形、文字、以及圖片的基礎類，提供較好的對繪制形狀、填充形狀、旋轉形狀、繪制文本、繪制圖像以及定義顏色的支持。在AWT編程接口中，用戶通過Paint方法接收Graphics對象作為參數(shù)，若是使用Graphics2D類，就需要在Paint方法中進行強制轉換。Publicvoidpaint(Graphicsold){ Graphics2Dnew=(Graphics2D)old;}5.5.1繪制形狀Graphics2D提供以下兩個方法進行形狀的繪制：publicabstractvoiddraw(Shapes)根據(jù)Graphics2D的環(huán)境設置畫出形狀s，其中Shape接口包含的類如表5.2所示。publicabstractvoidfill(Shapes)畫實心形狀s。表5.2Graphics2D繪制的圖形類其中GeneralPath是一般的幾何路徑，它的構造函數(shù)為：publicGeneralPath()構造一個空的對象。常用的方法有四個，分別如下：publicvoidlineTo(floatx,floaty)從當前坐標點到(x，y)坐標點畫一條直線，將此點添加到路徑上。publicvoidmoveTo(floatx,floaty)移動到坐標點(x，y)，在路徑上添加此點。publicvoidquadTo(floatx1,floaty1,floatx2,floaty2)以坐標點(x1，y1)為控制點，在當前坐標點和坐標點(x2，y2)之間插入二次曲線片斷。publicvoidcurveTo(floatx1,floaty1,floatx2,floaty2,floatx3,floaty3)以(x1，y1)和(x2，y2)為控制點，在當前坐標點和(x3，y3)之間插入曲線片斷。在Draw方法中提到Graphics2D的環(huán)境設置。所謂的環(huán)境設置是指設置畫圖的筆畫和填充屬性等，設置方法分別如下：publicabstractvoidsetStroke(Strokes)設置筆畫的粗細。其中Stroke接口中常用BasicStroke類來實現(xiàn)，一個較簡單的構造函數(shù)為publicBasicStroke(floatwidth)創(chuàng)建實線筆畫寬度為width。publicabstractvoidsetPaint(Paintpaint)設置Graphics2D環(huán)境的填充屬性。其中，paint的值可以為漸變填充類java.awt.GradientPaint，也可以為圖形填充類java.awt.TexturePaint，后者將在5.5.3節(jié)繪制圖像中講到。漸變填充類常用構造函數(shù)為publicGradientPaint(floatx1,floaty1,Colorcolor1,floatx2,floaty2,Colorcolor2,booleancyclic)構建一個漸變GradientPaint對象，在起始坐標點到目標坐標點之間從顏色color1到color2漸變，cyclic為真，循環(huán)漸變?！纠?.3】演示了幾何形狀、筆畫變換以及顏色漸變顯示。其中直線的筆畫寬度為10，其它筆畫寬度為5，中間三個圖形實現(xiàn)綠色到藍色的循環(huán)漸變，后三個圖形實現(xiàn)紅色到黃色的循環(huán)漸變，如圖5.4所示。//程序文件名GUI2D.javaimportjava.awt.*;importjava.applet.*;importjava.awt.geom.*;publicclassGUI2DextendsApplet{ publicvoidpaint(Graphicsoldg) { Graphics2Dg=(Graphics2D)oldg; //設置筆畫寬度 BasicStrokestroke=newBasicStroke(10); g.setStroke(stroke); //畫線 Line2Dline=newLine2D.Float(0,0,20,30); g.draw(line); line=newLine2D.Float(50,50,100,50); g.draw(line); line=newLine2D.Float(50,50,50,100); g.draw(line); stroke=newBasicStroke(5); g.setStroke(stroke); //設置漸變填充 GradientPaintgt=newGradientPaint(0,0,Color.green,50,30,Color.blue,true); g.setPaint((Paint)gt); //畫矩形 Rectangle2Drect=newRectangle2D.Float(80,80,40,40); g.draw(rect); rect=newRectangle2D.Float(100,100,40,40); g.fill(rect); //畫橢圓 Ellipse2Dellipse=newEllipse2D.Float(120,120,30,40); g.draw(ellipse); gt=newGradientPaint(0,0,Color.red,30,30,Color.yellow,true); g.setPaint((Paint)gt); ellipse=newEllipse2D.Float(140,140,20,20); g.fill(ellipse); //畫圓角矩形 RoundRectangle2DroundRect=newRoundRectangle2D.Float(160,160,40,40,20,20); g.draw(roundRect); roundRect=newRoundRectangle2D.Float(180,180,40,40,20,20); g.fill(roundRect); //畫幾何圖形 GeneralPathpath=newGeneralPath(); path.moveTo(150,0); path.lineTo(160,50); path.curveTo(190,200,240,140,200,100); g.fill(path);}}圖5.4通過Graphics2D對象繪制形狀5.5.2繪制文本Graphics2D類提供一個文本布局(TextLayout)對象，用于實現(xiàn)各種字體或段落文本的繪制。其構造函數(shù)為：publicTextLayout(Stringstring,Fontfont,FontRenderContextfrc)通過字符串string和字體font構造布局。publicvoiddraw(Graphics2Dg2,floatx,floaty)將這個TextLayout對象畫到Graphics2D對象g2上的x，y坐標處。publicRectangle2DgetBounds()返回TextLayout對象的區(qū)域?！纠?.4】測試繪制文本功能，如圖5.5所示。源程序代碼如下：//程序文件GUIText.javaimportjava.awt.*;importjava.applet.*;importjava.awt.geom.*;importjava.awt.font.*;publicclassGUITextextendsApplet{ publicvoidpaint(Graphicsoldg) { Graphics2Dg=(Graphics2D)oldg; //設置字體 Fontf1=newFont("Courier",Font.PLAIN,24); Fontf2=newFont("helvetica",Font.BOLD,24); FontRenderContextfrc=g.getFontRenderContext(); Stringstr=newString("這是一個文本布局類的實現(xiàn)"); Stringstr2=newString("擴充繪制文本的功能"); //構造文本布局對象 TextLayoutlayout=newTextLayout(str,f1,frc); Point2Dloc=newPoint2D.Float(20,50); //繪制文本 layout.draw(g,(float)loc.getX(),(float)loc.getY()); //設置邊框 Rectangle2Dbounds=layout.getBounds(); bounds.setRect(bounds.getX()+loc.getX(), bounds.getY()+loc.getY(), bounds.getWidth(), bounds.getHeight()); g.draw(bounds); layout=newTextLayout(str2,f2,frc); g.setColor(Color.red); layout.draw(g,20,80);}}圖5.5Graphics2D對象繪制文本5.5.3繪制圖像繪制圖像用到BufferedImage類，BufferedImage類是指存放圖像數(shù)據(jù)的可訪問的緩沖。其構造函數(shù)為：publicBufferedImage(intwidth,intheight,intimageType)使用寬度(width)、高度(height)和imageType類型構造BufferedImage對象。publicGraphics2DcreateGraphics()用圖片填充橢圓的具體過程如下：(1)創(chuàng)建一個Graphics2D，可以畫到BufferedImage中。例如構建一個BufferedImage對象buf。BufferedImagebuf=newBufferedImage(img.getWidth(this),img.getHeight(this),BufferedImage.TYPE_INT_ARGB);創(chuàng)建一個臨時Graphics2D對象：GraphicstmpG=buf.createGraphics();將圖像畫入臨時緩沖：tmpG.drawImage(img,10,10,this);(2)用TexturePaint類進行填充：publicTexturePaint(BufferedImagetxtr,Rectangle2Danchor)構造TexturePaint對象，需要一個Rectangle2D對象來存放該對象：Rectangle2Drect=newRectangle2D.Float(0,0,h,w);TexturePaintt=newTexturePaint(buf,rect);(3)然后設置填充模式，并進行填充：g.setPaint(t);g.fill(newEllipse2D.Float(100,50,60,60));【例5.5】完成圖像顯示，并將區(qū)域藍色透明顯示，然后進行圖片填充，如圖5.6所示。源程序代碼如下：//程序文件名GUIImage.javaimportjava.awt.*;importjava.applet.*;importjava.awt.geom.*;importjava.awt.font.*;importjava.awt.image.*;.*;publicclassGUIImageextendsApplet{publicvoidpaint(Graphicsoldg){ Graphics2Dg=(Graphics2D)oldg; try {

URLimgURL=newURL(getDo