《Java面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)(第4版)》課件chapter08 圖形和Java 2D

教學(xué)目標(biāo)8.1Java圖形環(huán)境與圖形對(duì)象8.2顏色控制8.3字體控制8.4使用Graphics繪制圖形8.5Java2DAPI8.5.1設(shè)置

Graphics2D上下文

8.5.2使用Graphics2D繪制圖形Java的圖形環(huán)境(GraphicsContext)使程序員能在屏幕上繪圖。Graphics(java.awt包)類:是抽象類,與平臺(tái)相關(guān)Graphics對(duì)象用于管理圖形環(huán)境如何繪圖。類Graphics提供了一組方法:在屏幕上繪制文本,繪制圖像

繪制各種圖形（如線條、橢圓、矩形和其他多邊形）設(shè)置字體和控制顏色等8.1圖形環(huán)境和圖形對(duì)象Component(java.awt）類是GUI組件的超類。Component類中有一個(gè)paint方法:

publicvoidpaint(Graphicsg){//使用g繪制各種圖形

}需要在Component組件上重新繪制圖形時(shí):

調(diào)用repaint()方法

repaint()update()paint()8.1圖形環(huán)境和圖形對(duì)象8.1圖形環(huán)境和圖形對(duì)象ClassesandinterfacesfromtheJava2DAPIthatappearinpackagejava.awtObjectColorComponentFontFontMetricsGraphicsPolygonGraphics2Dinterface

java.awt.Paintinterface

java.awt.Shapeinterface

java.awt.StrokeClassesfromtheJava2DAPIthatappearinpackagejava.awt.geomGradientPaintBasicStrokeTexturePaintRectangularShapeGeneralPathLine2DRoundRectangle2DArc2DEllipse2DRectangle2DJava2DAPI中的類和接口的繼承層次Java的坐標(biāo)系統(tǒng)以像素為單位,Screen的左上角(0,0)8.2顏色控制Java中每一種顏色都看成是由紅（R）、綠（G）、藍(lán)（B）三原色組合而成的。Color（java.awt包）類:設(shè)置繪圖或顯示GUI組件的顏色。創(chuàng)建顏色的方法:

newColor(intr,intg,intb)//int從0~255newColor(floatr,floatg,floatb)//float從0.0~1.0

Color.red//orColor.RED

8.2顏色控制

顏色名稱RGB值白色Color.white255，255，255黑色Color.black0，0，0淺灰Color.lightGray192，192，192灰色Color.gray128，128，128暗灰Color.darkGray64，64，64紅色Color.red255，0，0綠色Color.green0，255，0藍(lán)色Color.blue0，0，255黃色Color.yellow255，255，0紫紅Color.magenta255，0，255青藍(lán)Color.cyan0，255，255粉紅Color.pink255，175，175橘色Color.orange255，200，0Color類中共定義了13種靜態(tài)顏色常量8.2顏色控制設(shè)置繪圖環(huán)境的當(dāng)前顏色:

①

voidsetColor(Color

c)設(shè)置當(dāng)前顏色②

ColorgetColor()返回圖形環(huán)境當(dāng)前顏色的值

例：設(shè)g是graphics對(duì)象，設(shè)置繪圖的當(dāng)前顏色為綠色：

g.setColor(Color.green)；

g.setColor(newColor(0，255，0))；

8.2顏色控制設(shè)置GUI組件的背景和前景色:

組件對(duì)象.setBackground(Colorc)

組件對(duì)象.setForeground(Colorc)

例：設(shè)置一個(gè)JLabel組件的背景色是黃色，前景色為紅色:JLabelJl1=newJlabel(“姓名”)；

Jl1.setBackground(Color.YELLOW);Jl1.setForeground(Color.RED);)例子8-1,該應(yīng)用程序通過(guò)繪制不同顏色的填充矩形和字符串。運(yùn)行結(jié)果如下：

ShowColors.javaimportjava.awt.*;importjavax.swing.*;publicclassShowColorsextendsJFrame{//constructorsetswindow'stitlebarstringanddimensionspublicShowColors(){super("Usingcolors");setSize(400,130);setVisible(true);}//drawrectanglesandStringsindifferentcolorspublicvoidpaint(Graphicsg){//callsuperclass'spaintmethodsuper.paint(g);//setnewdrawingcolorusingintegersg.setColor(newColor(255,0,0));g.fillRect(25,25,100,20);g.drawString("CurrentRGB:"+g.getColor(),130,40);

//setnewdrawingcolorusingfloatsg.setColor(newColor(0.0f,1.0f,0.0f));g.fillRect(25,50,100,20);g.drawString("CurrentRGB:"+g.getColor(),130,65);//setnewdrawingcolorusingstaticColorobjectsg.setColor(Color.blue);g.fillRect(25,75,100,20);g.drawString("CurrentRGB:"+g.getColor(),130,90);//displayindividualRGBvaluesColorcolor=Color.magenta;g.setColor(color);g.fillRect(25,100,100,20);g.drawString("RGBvalues:"+color.getRed()+","+color.getGreen()+","+color.getBlue(),130,115);}//endmethodpaint//executeapplicationpublicstaticvoidmain(Stringargs[]){ShowColorsapplication=newShowColors();application.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);}}//endclassShowColors例使用javax.swing包中JColorChooserGUI組件，使應(yīng)用程序的用戶能夠選擇各種顏色顏色控制示例//ShowColors2.java//ChoosingcolorswithJColorChooser.importjava.awt.*;importjava.awt.event.*;importjavax.swing.*;publicclassShowColors2extendsJFrame{privateJButtonchangeColorButton;privateColorcolor=Color.lightGray;privateContainercontainer;//setupGUIpublicShowColors2(){super("UsingJColorChooser");container=getContentPane();container.setLayout(newFlowLayout());//setupchangeColorButtonandregisteritseventhandlerchangeColorButton=newJButton("ChangeColor");

changeColorButton.addActionListener(newActionListener(){//anonymousinnerclass//displayJColorChooserwhenuserclicksbuttonpublicvoidactionPerformed(ActionEventevent){color=JColorChooser.showDialog(ShowColors2.this,"Chooseacolor",color);//setdefaultcolor,ifnocolorisreturnedif(color==null)color=Color.lightGray;//changecontentpane'sbackgroundcolorcontainer.setBackground(color);}}//endanonymousinnerclass);//endcalltoaddActionListener

container.add(changeColorButton);setSize(400,130);setVisible(true);}//endShowColor2constructor//executeapplicationpublicstaticvoidmain(Stringargs[]){ShowColors2application=newShowColors2();application.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);}}//endclassShowColors28.3字體控制Font（java.awt）類:創(chuàng)建字體顯示效果.字體的設(shè)置包括：字體名稱（name）樣式（style）大?。╯ize）8.3字體控制創(chuàng)建字體Font類的構(gòu)造方法:Font（Stringname，intstyle，intsize）

(1)name字體名:如“TimesRoman”,”Courier”等；

(2)Style字體風(fēng)格：Font.BOLD（粗體）Font.ITALIC（斜體）Font.PLAIN（普通體）可以進(jìn)行相加運(yùn)算來(lái)生成復(fù)合style；

(3)size：尺寸大小(1/72ofinch)

例子8-2，該程序以不同大小的四種字體來(lái)顯示文本，運(yùn)行結(jié)果如下圖：Fonts.javaimportjava.awt.*;importjavax.swing.*;publicclassFontsextendsJFrame{//setwindow'stitlebaranddimensionspublicFonts(){super("Usingfonts");setSize(420,125);setVisible(true);}publicstaticvoidmain(Stringargs[]){Fontsapplication=newFonts();application.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);}}//endclassFonts//paint()方法publicvoidpaint(Graphicsg){//callsuperclass'spaintmethodsuper.paint(g);//setfonttoSerif(Times),bold,12ptanddrawastringg.setFont(newFont("Serif",Font.BOLD,12));g.drawString("Serif12pointbold.",20,50);//setfonttoMonospaced(Courier),italic,24ptanddrawastringg.setFont(newFont("Monospaced",Font.ITALIC,24));g.drawString("Monospaced24pointitalic.",20,70);//setfonttoSansSerif(Helvetica),plain,14ptanddrawastringg.setFont(newFont("SansSerif",Font.PLAIN,14));g.drawString("SansSerif14pointplain.",20,90);//setfonttoSerif(Times),bold/italic,18ptanddrawastringg.setColor(Color.RED);g.setFont(newFont("Serif",Font.BOLD+Font.ITALIC,18));g.drawString(g.getFont().getName()+""+g.getFont().getSize()+"pointbolditalic.",20,110);}//endmethodpaint8.4使用Graphics繪制圖形使用Graphics對(duì)象繪制圖形:繪制直線、矩形、圓、橢圓、弧、多邊形和折線等使用Graphics對(duì)象的畫圖方法進(jìn)行繪圖。

8.4使用Graphics繪制圖形1.畫線

drawLine(intx1,inty1,intx2,inty2)(x1,y1)表示線段的一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn),(x2,y2)表示線段的另一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)2.畫矩形

drawRect(intx,inty,intwidth,intheight)fillRect(intx,inty,intwidth,intheight)x,y:表示矩形左上角的坐標(biāo)

width,height:表示矩形的寬度和高度。8.4使用Graphics繪制圖形

畫圓角矩形:

矩形的四個(gè)頂角呈圓弧狀

drawRoundRect(intx,inty,intwidth,intheight,intarcWidth,intarcHeight)fillRoundRect(intx,inty,intwidth,intheight,intarcWidth,intarcHeight)arcWidth:圓角弧的橫向直徑arcHeight:圓角弧的縱向直徑8.4使用Graphics繪制圖形

draw3DRect(intx,inty,intwidth,intheight,booleanraised)fill3DRect(intx,inty,intwidth,intheight,booleanraised)

raised:定義立體矩形凸出（true）還是凹下（false）畫立體矩形(3D矩形)8.4使用Graphics繪制圖形3.畫橢圓

drawOval(intx,inty,intwidth,intheight)fillOval(intx,inty,intwidth,intheight)x,y:表示橢圓所在的矩形左上角的坐標(biāo)

width,height:表示矩形的寬度和高度。8.4使用Graphics繪制圖形

弧為橢圓的一部分。用度數(shù)來(lái)衡量弧的角度.從起始角掃過(guò)弧張角（arcangle）所指定的度數(shù)，就繪制了一條弧。起始角是弧形開始時(shí)的度數(shù)?；埥侵富⌒螔哌^(guò)的度數(shù):弧張角為正數(shù)時(shí)，表示反時(shí)針?lè)较驋哌^(guò)，為負(fù)數(shù)時(shí)，表示順時(shí)針?lè)较驋哌^(guò).4.畫弧8.4使用Graphics繪制圖形 Positiveandnegativearcangles90°0°180°270°90°0°180°270°PositiveanglesNegativeangles110-1108.4使用Graphics繪制圖形

畫弧方法:

相對(duì)于邊界矩形的左上角坐標(biāo)（x,y），寬度width和高度height,繪制一條弧形，弧段從startAngle開始繪制，并掃過(guò)arcAngle度數(shù)。

voiddrawArc（intx,inty,intwidth,intheight,intstartAngle,intarcAngle）voidfillArc（intx,inty,intwidth，intheight,intstartAngle,intarcAngle）publicvoidpaint(Graphicsg){super.paint(g);//callsuperclass'spaintmethod//startat0andsweep360degreesg.setColor(Color.YELLOW);g.drawRect(15,35,80,80);g.setColor(Color.BLACK);g.drawArc(15,35,80,80,0,360);//startat0andsweep110degreesg.setColor(Color.YELLOW);g.drawRect(100,35,80,80);g.setColor(Color.BLACK);g.drawArc(100,35,80,80,0,110);//startat0andsweep-270degreesg.setColor(Color.YELLOW);g.drawRect(185,35,80,80);g.setColor(Color.BLACK);g.drawArc(185,35,80,80,0,-270);//startat0andsweep360degreesg.fillArc(15,120,80,40,0,360);//startat270andsweep-90degreesg.fillArc(100,120,80,40,270,-90);//startat0andsweep-270degreesg.fillArc(185,120,80,40,0,-270);}//endmethodpaint5.繪制多邊形和折線

多邊形Polygons封閉式多邊形（即起點(diǎn)和終點(diǎn)用直線連接）折線

Polylines繪制一系列相連的線段（起點(diǎn)和終點(diǎn)不用直線連接）繪制多邊形或折線時(shí)，用一組點(diǎn)表示要繪制圖形的頂點(diǎn)坐標(biāo)。這組點(diǎn)的X族的坐標(biāo)用一維數(shù)組intxPoints[]表示，Y族的坐標(biāo)用一維數(shù)組intyPoints[]表示。這組點(diǎn)的點(diǎn)數(shù)用整型變量point表示。8.4使用Graphics繪制圖形畫Polygons封閉式多邊形的方法：voiddrawPolygon(intxPoints[],intyPoints[],intpoints)//空心voidfillPolygon(

int

xPoints[],

int

yPoints[],int

points

)//畫填充型voiddrawPolygon(Polygonp)voidfillPolygon(Polygonp)Polygon(intxValues[],intyValues[],intnumberOfPoints)：//構(gòu)造一個(gè)多邊形對(duì)象8.4使用Graphics繪制圖形畫折線Polylines的方法

voiddrawPolyline(intxPoints[],intyPoints[],intpoints)8.4使用Graphics繪制圖形例：繪制多邊形和折線intj=700;intxValues[]={20+j,40+j,50+j,30+j,20+j,15+j};intyValues[]={50,50,60,80,80,60};Polygonpolygon1=newPolygon(xValues,yValues,6);g.drawPolygon(polygon1);intxValues2[]={70+j,90+j,100+j,80+j,70+j,65+j,60+j};intyValues2[]={100,100,110,110,130,110,90};g.drawPolyline(xValues2,yValues2,7);P0p1p2p3p4p5v5v2v4v0v1v3v6例8-3繪制線條、矩形、橢圓、弧、多邊形和折線。

//DrawingGraphics.Javaimportjava.awt.*;importjavax.swing.*;publicclassDrawingGraphicsextendsJFrame{publicDrawingGraphics(){//setwindow'stitlebarStringsuper("Drawinglines,rectanglesandovals");setSize(850,170);setVisible(true);}publicvoidpaint(Graphicsg){super.paint(g);//callsuperclass'spaintmethodg.setColor(Color.RED);g.drawLine(5,33,350,33);g.setColor(Color.BLUE);g.drawRect(5,40,90,55);g.fillRect(100,40,90,55);g.setColor(Color.CYAN);g.fillRoundRect(195,40,90,55,50,50);g.drawRoundRect(290,40,90,55,20,20);g.setColor(Color.YELLOW);g.draw3DRect(5,100,90,55,true);g.fill3DRect(100,100,90,55,false);g.setColor(Color.MAGENTA);g.drawOval(195,100,90,55);g.fillOval(290,100,90,55);inti=400;g.setColor(Color.YELLOW);g.drawRect(15+i,35,80,80);g.setColor(Color.BLACK);g.drawArc(15+i,35,80,80,0,360);//startat0andsweep110degreesg.setColor(Color.YELLOW);g.drawRect(100+i,35,80,80);g.setColor(Color.BLACK);g.drawArc(100+i,35,80,80,0,110);//startat0andsweep-270degreesg.setColor(Color.YELLOW);g.drawRect(185+i,35,80,80);g.setColor(Color.BLACK);g.drawArc(185+i,35,80,80,0,-270);//startat0andsweep360degreesg.fillArc(15+i,120,80,40,0,360);//startat270andsweep-90degreesg.fillArc(100+i,120,80,40,270,-90);//startat0andsweep-270degreesg.fillArc(185+i,120,80,40,0,-270);

intj=700;intxValues[]={20+j,40+j,50+j,30+j,20+j,15+j};intyValues[]={50,50,60,80,80,60};Polygonpolygon1=newPolygon(xValues,yValues,6);g.drawPolygon(polygon1);intxValues2[]={70+j,90+j,100+j,80+j,70+j,65+j,60+j};intyValues2[]={100,100,110,110,130,110,90};g.drawPolyline(xValues2,yValues2,7);}//endmethodpaintpublicstaticvoidmain(Stringargs[]){DrawingGraphicsapplication=newDrawingGraphics();application.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);}}8.5Java2DAPI

Java2D:描繪出任意的二維圖形，并能設(shè)置圖形的線條樣式和填色效果，能對(duì)圖形做旋轉(zhuǎn)、縮放、扭曲等。

java.awt：新增的2DAPI類和接口。Graphics2D繼承自java.awt.Graphics,

對(duì)形狀、文本和圖像的展示提供更加完善的控制。與Graphics2D有關(guān)的狀態(tài)屬性集被稱為Graphics2D上下文。8.5Java2DAPI----java.awtGraphics2D的上下文（狀態(tài)屬性集）:

Stroke(線條樣式)Paint（填充圖案）Clip（剪切路徑）Transform(坐標(biāo)變換)等。要繪制文本、形狀或圖像:先設(shè)置Graphics2D上下文然后調(diào)用Graphics2D繪制方法：voiddraw(Shapes)voidfill(Shapes)

8.5Java2DAPI-----java.awt.geomjava.awt.geom：包含能被繪制圖形的類所有的2D圖形類都實(shí)現(xiàn)了java.awt的Shape接口,如Line2D、Rectangle2D、Arc2D、Eclipse2D、CubicCurve2D等。這些類在指定圖形的尺寸時(shí)，有Float精度和Double精度兩種形式的坐標(biāo)。例如，

Line2D.Float//Line2D外部類中的嵌套靜態(tài)類FloatLine2D.Double//Line2D外部類中的嵌套靜態(tài)類DoubleLine2D.Float(floatx1,floaty1,floatx2,floaty2)8.5Java2DAPI-----java.awt.geom

GeneralPath類提供一組方法用于定義通用路徑。

GeneralPath對(duì)象的常用方法：

voidmoveTo(doublex,doubley)//通過(guò)移動(dòng)到指定坐標(biāo)，實(shí)現(xiàn)增加一個(gè)點(diǎn)到路徑中。

voidlineTo(doublex,doubley)//通過(guò)從當(dāng)前坐標(biāo)到新指定坐標(biāo)繪制一條直線到路徑中。

//使用通用路徑畫四面體：

Graphics2Dg2d=(Graphics2D)gfloatx[]=newfloat[4];floaty[]=newfloat[4];x[0]=500;y[0]=30;//p0x[1]=500;y[1]=130;//p1x[2]=450;y[2]=180;//p2x[3]=550;y[3]=180;//p3GeneralPathtour=newGeneralPath();tour.moveTo(x[0],y[0]);for(inti=1;i<x.length;i++)tour.lineTo(x[i],y[i]);tour.lineTo(x[1],y[1]);tour.lineTo(x[2],y[2]);tour.lineTo(x[0],y[0]);tour.lineTo(x[3],y[3]);tour.closePath();g2d.draw(tour);P0(500,30)p1p3p2//繪制的路經(jīng)：p0->p1->p2->p3->p1->p2->p0->p3Java2DAPI中的包:java.awt.font：包含用于文本布局和字體定義的類和接口。如碰撞偵測(cè)與打光(highlighting)等，以及決定text的適當(dāng)位置與順序。

java.awt.color：用于顏色空間定義和顏色監(jiān)視的類和接口。java.awt.image和java.awt.image.renderable：用于圖像定義和繪制的類和接口。java.awt.print：用于打印所有基于Java2D的文本、圖形和圖像的類和接口。

8.5Java2DAPI1．設(shè)置畫筆樣式畫筆樣式:為直線和曲線指定寬度和虛線圖案設(shè)置Graphics2D上下文中的

Stroke屬性的方法：

setStroke(Strokes)畫筆樣式由實(shí)現(xiàn)

Stroke接口的對(duì)象定義。BasicStroke對(duì)象:定義Stroke屬性。BasicStroke的構(gòu)造方法:定義的圖形輪廓特性.

包括:線條寬度width、線條端點(diǎn)樣式（endcaps）、線段連接樣式（linejoins）和短劃線圖案（dash）8.5.1設(shè)置

Graphics2D上下文BasicStroke類的構(gòu)造方法BasicStroke(floatwidth,intcap,intjoin,floatmiterlimit,float[]dash,floatdash_phase)(1)width：畫筆的線條寬度，是垂直于畫筆軌跡的測(cè)量值(2)caps:線段末端的裝飾.

BasicStroke類的三個(gè)常量值：CAP_BUTT（端點(diǎn)無(wú)修飾）、CAP_ROUND（圓形端點(diǎn)）和CAP_SQUARE（方形端點(diǎn)）。(3)join:定義兩個(gè)線段匯合處的連接樣式，BasicStroke類的三個(gè)常量值：JOIN_BEVEL（扁平角）、JOIN_MITER（尖角）和JOIN_ROUND（圓角）。(4)miterlimit：對(duì)具有JOIN_MITER裝飾的線段連接點(diǎn)的剪裁限制。Miterlimit要>=1.0f。(5)dash：短劃線的尺寸和短劃線之間的間距。元素0代表第一個(gè)短劃線，元素1代表第一個(gè)間距。dash_phase：定義短劃線圖案開始位置的偏移量。

從第二個(gè)參數(shù)開始的后面的各參數(shù)可逐個(gè)缺省，缺省時(shí)將采用默認(rèn)值1．設(shè)置畫筆樣式例：使用顏色RED和線寬10.0f畫2DrectangleGraphics2Dg2d=(Graphics2D)g

g2d.setPaint(Color.RED);g2d.setStroke(newBasicStroke(10.0f));g2d.draw(newRectangle2D.Double(80,40,65,110));1．設(shè)置畫筆樣式例：//使用顏色yellow和線寬6.0f畫2D線g2d.setPaint(Color.yellow);g2d.draw(newLine2D.Double(395,30,320,150));//使用顏色RED和線寬6.0f畫2D虛線floatdashes[]={10,6};g2d.setPaint(Color.red);g2d.setStroke(newBasicStroke(4,BasicStroke.CAP_ROUND,BasicStroke.JOIN_ROUND,10,dashes,0));g2d.draw(newLine2D.Double(320,30,395,150));8.5.1設(shè)置

Graphics2D上下文

2．

指定繪圖顏色和填充圖案

用Graphics2D方法設(shè)置Paint對(duì)象:

setPaint(Paintp)

實(shí)現(xiàn)Paint接口的類：GradientPaint和TexturePaint：GradientPaint：定義在兩種顏色間漸變的填充圖案。TexturePaint：利用重復(fù)圖像片段的紋理方式定義一種填充圖案2．

指定繪圖顏色和填充圖案

創(chuàng)建

GradientPaint對(duì)象的構(gòu)造方法：（1）GradientPaint(floatx1,floaty1,Colorcolor1,floatx2,floaty2,Colorcolor2)

功能：構(gòu)造一個(gè)非周期性的GradientPa