基于Java实现的绘图软件工具设计

基于Java设计的绘图工具

01. 题目要求

做一个简单的绘图工具，以CAD的方式操作，能放置直线、矩形、圆和文字，能选中图形，修改参数，如颜色等，能拖动图形和调整大小，可以保存和恢复。功能请参考视频演示。
要求上传：

1. 源码；
2. 实验报告；
3. 可执行的jar文件。

02. 操作手册

做一个简单的绘图工具，以CAD的方式操作。

• 界面

• 铅笔 & 刷子

  • 支持回退
  • 支持撤销回退
  • 支持橡皮

• 喷枪

  • 支持橡皮

• 直线 & 圆 & 矩形

  • 支持在拖动时调整大小
  • 支持选择后拖动
  • 支持加粗 变细
  • 支持放大 缩小
  • 支持回退 撤销回退
  • 支持删除

• 文字

  • 输入文字后需拖动产生对象
  • 支持放大 缩小

• 橡皮

  • 此功能不支持拖动

• 选择

  • 按下后，可以在画布中选中图形，也可以拖动图形
  • 鼠标单击时，在矩形的内部和边界，矩形被选中
  • 鼠标单击时，在文字的内部和边界，椭圆被选中
  • 鼠标单击时，在椭圆的内部和边界，椭圆被选中
  • 鼠标单击时，在直线的内部和边界，椭圆被选中
  • 如果同时有多个图形能被选中，取最上面那个

• 删除

  • 需先选中对象
  • 按下删除键后可以从画图板中删除

• 回退

  • 回退最近的一次画图操作
  • 回退的只是目前画板最上层的对象
  • 删除一个对象后是无法回退的
  • 如果通过鼠标单击拖动某图形，它会位于最高层，回退时会先回退

• 撤销回退

  • 重做最近的一次画图操作

• 保存

  • 按下后会弹出一个对话框，输入需保存的文件名
  • 可将当前画板的所有对象序列化输出
  • 文件保存在项目文件下

• 打开

  • 按下后会弹出一个对话框，输入将打开的文件名
  • 可将当前画板的所有对象序列化输出
  • 打开项目文件路径下的文件

• 颜色面板

  • 可以切换所有图形的颜色

• 案例

03.代码细节

3.1 框架

• 抽象类Shape类，用来描述一个图形
  • Circle Eraser Rect String GUm Line MyString 继承Shape抽象类
    • 实现抽象函数 public abstract void draw(Graphics2D g)画图形
    • 实现抽象函数 public abstract boolean click( double curX, double curY ) 判断是否被选中
• 所有任务都由Draw类分配
  • 实现 ActionListener, MouseListener, MouseMotionListener接口监听鼠标操作
    • 重载public void actionPerformed(ActionEvent e)
    • 重载public void mousePressed(MouseEvent e)
    • 重载public void mouseReleased(MouseEvent e)
    • 重载public void mouseDragged(MouseEvent e)

3.2 图形表示

以Circle为例

• 设置抽象了你Shape，用来描述一个图形

  • (x1,y1)表示左上角坐标，(x2,y2)表示右下角坐标，color表示颜色信息，stroke表示字体粗细。

  • 需要实现两个虚函数draw(Graphics2D g) click( double curX, double curY )，分别表示图形绘制和判断鼠标是否点击该图形。

  // 函数的具体实现详见代码
  public abstract class Shape implements Serializable{
      private int x1, x2, y1, y2;
      private Color color;
      private int stroke;
  
      public Shape( int x1, int y1, int x2, int y2, Color c, int s ){
          stroke = s;
          color = c;
  
          this.x1 = x1;
          this.x2 = x2;
          this.y1 = y1;
          this.y2 = y2;
      }
  
      public abstract void draw(Graphics2D g);	
      public abstract boolean click( double curX, double curY );    
      public void move( int dx, int dy ){}
      public int getX1(){}
      public void setX1(int x1){}
      public int getX2(){}
      public void setX2(int x2){}
      public int getY1(){}
      public void setY1(int y1){}
      public int getY2(){}
      public void setY2(int y2){}
      public Color getColor(){}
      public void setColor( Color c){}
      public BasicStroke getStroke() {}    
      public void setStroke( int s ){}
      public void addX1(int dx){}
      public void addX2(int dx){}
      public void addY1(int dy){}
      public void addY2(int dy){}
      public void enlarge() {}
  	public void narrow() {}
  }
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• 六个类Circle, Eraser, Gum, Line, MyString, Rect，均继承自Shape类

  public class Circle extends Shape {
   
      public Circle(int x1, int y1, int x2, int y2, Color color,
  			int s) {
  		super(x1, y1, x2, y2, color, s);
  	}
  
  	public void draw(Graphics2D g) {
  		int x1 = Math.min(getX1(), getX2());
  		int x2 = Math.max(getX1(), getX2());
  		int y1 = Math.min(getY1(), getY2());
  		int y2 = Math.max(getY1(), getY2());
  		g.setStroke(getStroke());
  		g.setColor(getColor());
  		Ellipse2D circle = new Ellipse2D.Double(x1, y1, x2 - x1, y2 - y1);
  		g.draw(circle);
  	}
  
  	public boolean click(double x, double y){
  		int x1 = Math.min(getX1(), getX2());
  		int x2 = Math.max(getX1(), getX2());
  		int y1 = Math.min(getY1(), getY2());
  		int y2 = Math.max(getY1(), getY2());	
  		return ( x >= x1 && x <= x2 && y >= y1 && y <= y2);	
  	}
  }
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3.3 存储和删除

• 全局StackDoList 用来存储所有已绘制的图形。
• 删除时，直接在 Dolist 里用 remove 函数删掉对应的对象。所以说，删除操作不支持撤销。
• 开一个 StackTodoList 用来恢复绘图。具体地，每次撤销时，将 DoList 栈顶元素弹出，压入 TodoList 里。每次重做时，重复相反过程。
• 每当撤销绘制后，我们很难从当前图层返回上一层图层。于是我实现的方法是，设置重绘函数 paint()，每当进行完撤销操作后就清空画布并重绘整个 Dolist

3.4 对话框设计

• 保存、打开和文本输入时，需要从用户处得到字符串。

Load(JFrame prentFrame, String title, Stack<Shape> shapes, Main panel )
{
    super(prentFrame, title, true );
    this.shapes = shapes;
    this.panel = panel;

    JPanel p1 = new JPanel();
    JLabel label = new JLabel("请输入文本:");
    p1.add(label);
    text = new JTextField(30);
    text.addActionListener(this);
    p1.add(text);
    getContentPane().add("Center", p1);

    JPanel p2 = new JPanel();
    p2.setLayout(new FlowLayout(FlowLayout.RIGHT));
    JButton cancelButton = new JButton("取 消");
    cancelButton.addActionListener(this);
    button = new JButton("确 定");
    button.addActionListener(this);
    p2.add(button);
    p2.add(cancelButton);
    getContentPane().add("South", p2);

    pack();
}
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• 效果如下：