• 第十九章绘图


    Java绘图类
    Graphics 类
           Grapics 类是所有图形上下文的抽象基类,它允许应用程序在组件以及闭屏图像上进行绘制。Graphics 类封装了Java 支持的基本绘图操作所需的状态信息,主要包括颜色、字体、画笔、文本、图像等。

           Graphics 类提供了绘图常用的方法,利用这些方法可以实现直线、钜形、多边形、椭面、圆弧等形状和文本、图片的绘制操作。另外,在执行这些操作之前,还可以使用相应的方法设置给图的颜色和字体等状态属性。

    Graphics2D
           使用Graphics 类可以完成简单的图形绘制任务,但是它所实现的功能非常有限,如无法改变线条的粗细、不能对图片使用旋转和模糊等过滤效果。

            Graphics2D 类继承Graphics 类,实现了功能更加强大的绘图操作的集合。由子Graphies2D类是Graphics 类的扩展,也是推荐使用的Java 绘图类。

    说明:Graphics2D 是推荐使用的绘图类,但是程序设计中提供的绘图对象大多是Gmphics 类的实例对象,这时应该使用强制类型转换将其转换为Giraphics2D 类型。

    例如:

    public void paint(Graphics g) {
    Graphics2D g2=(Graphics2D) g;        //制类型转换为Graphics2D 类型

    92......

    }

    绘制图形
    Java 可以分别使用Graphics 类和 Graphics2D 类绘制图形,Graphics类使用不同的方法实现不同图形的给制。例如,drawLine0方法可以绘制直线,drawRectO方法用于绘制矩形,drawOval0方法用于绘制椭圓形等。

    例题19.1

    1. package dishijiuzhang;//例题19.1
    2. import java.awt.*;
    3. import javax.swing.*;
    4. public class DreamCircle extends JFrame{
    5. private final int OVAL_WIDTH = 80; //圆形的宽
    6. private final int OVAL_HEIGHT = 80; //圆形的高
    7. public DreamCircle() {
    8. initialize(); //调用初始化方法
    9. }
    10. private void initialize() { //初始化方法
    11. setSize(300,200); //设置窗体大小
    12. setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); //设置窗体关闭模式
    13. setContentPane(new DrawPanel()); //设置窗体面板为绘图面板对象
    14. setTitle("绘图实例1"); //设置窗体标题
    15. }
    16. class DrawPanel extends JPanel { //创建绘图面板
    17. public void paint(Graphics g) { //重写绘制方法
    18. g.drawOval(10, 10, OVAL_WIDTH, OVAL_HEIGHT); //绘制第一个圆形
    19. g.drawOval(80, 10, OVAL_WIDTH, OVAL_HEIGHT); //绘制第二个圆形
    20. g.drawOval(150, 10, OVAL_WIDTH, OVAL_HEIGHT); //绘制第三个圆形
    21. g.drawOval(50, 70, OVAL_WIDTH, OVAL_HEIGHT); //绘制第四个圆形
    22. g.drawOval(120, 70, OVAL_WIDTH, OVAL_HEIGHT); //绘制第五个圆形
    23. }
    24. }
    25. public static void main(String[] args) {
    26. new DreamCircle().setVisible(true);
    27. }
    28. }

    运行结果如下:

    Graphics 类类常用的图形绘制方法图下:

    Graphics2D类是在继承Graphics 类的基础上编写的,它包含了Graphics类的绘图方法并添加了更强的功能,在创建绘图类时推荐使用该类。Graphics2D类可以分别使用不同的类来表示不同的形状,Line2D类、Rectangle2D类等。

           要绘制指定形状的图形,需要先创建并初始化该图形类的对象,且这些图形类必须是Shape接口药实现类;然后使用Graphics2D类的draw0方法绘制该图形对象,或者使用610方法填充该图形对象。看法格式如下:

    draw(Shape form)

    fill(Shape form)

    其中,form 是指实现Shape 接口的对象。

    java.awt.geom 包中提供了如下常用的图形类,这些图形类都实现了Shape 接口:

    Arc2D类
    CubicCurve2D类
    Ellipse2D类
    Line2D类
    Point2D类
    QuadCurve2D类
    Rectangle2D类
    RoundRectangle2D类

    例题19.2

    1. import java.awt.*;
    2. import java.awt.geom.Ellipse2D;
    3. import java.awt.geom.Rectangle2D;
    4. import javax.swing.JFrame;
    5. import javax.swing.JPanel;
    6. public class DrawFrame extends JFrame {
    7. public DrawFrame(){
    8. setTitle("绘图实例2"); // 设置窗体标题
    9. setSize(300,200); // 设置窗体大小
    10. setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); // 设置窗体关闭模式
    11. add(new CanvasPanel());// 设置窗体面板为绘图面板对象
    12. }
    13. class CanvasPanel extends JPanel {// 绘图变慢
    14. public void paint(Graphics g) {
    15. Graphics2D g2 =(Graphics2D) g;
    16. Shape[ ] shapes = new Shape[4]; // 声明图形数组
    17. shapes[0] = new Ellipse2D.Double(5,5,100,100); // 创建圆形对象
    18. shapes[1] = new Rectangle2D.Double(110,5,100,100); // 创建矩形对象
    19. shapes[2] = new Rectangle2D.Double(15,15,80,80);// 创建矩形对象
    20. shapes[3] = new Ellipse2D.Double(120,15,80,80); //创建圆形对象
    21. for (Shape shape : shapes){ // 遍历图形数组
    22. Rectangle2D bounds = shape.getBounds2D();
    23. if (bounds.getWidth() == 80) {
    24. Color c1 = new Color(255,0,0);
    25. g2.setColor(c1);
    26. g2.fill(shape); // 填充图形
    27. }else {
    28. Color c1 = new Color(0,0,255);
    29. g2.setColor(c1);
    30. g2.draw(shape); // 绘制图形
    31. }
    32. }
    33. }
    34. }
    35. public static void main(String[] args) {
    36. new DrawFrame().setVisible(true);
    37. }
    38. }//例题19.2

    运行结果如下:

    外框粗线

    1. import java.awt.*;
    2. import java.awt.geom.Ellipse2D;
    3. import java.awt.geom.Rectangle2D;
    4. import javax.swing.JFrame;
    5. import javax.swing.JPanel;
    6. public class DrawFrame extends JFrame {
    7. public DrawFrame(){
    8. setTitle("绘图实例2"); // 设置窗体标题
    9. setSize(300,200); // 设置窗体大小
    10. setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); // 设置窗体关闭模式
    11. add(new CanvasPanel());// 设置窗体面板为绘图面板对象
    12. }
    13. class CanvasPanel extends JPanel {// 绘图变慢
    14. public void paint(Graphics g) {
    15. Graphics2D g2 =(Graphics2D) g;
    16. Shape[ ] shapes = new Shape[4]; // 声明图形数组
    17. shapes[0] = new Ellipse2D.Double(5,5,100,100); // 创建圆形对象
    18. shapes[1] = new Rectangle2D.Double(110,5,100,100); // 创建矩形对象
    19. shapes[2] = new Rectangle2D.Double(15,15,80,80);// 创建矩形对象
    20. shapes[3] = new Ellipse2D.Double(120,15,80,80); //创建圆形对象
    21. for (Shape shape : shapes){ // 遍历图形数组
    22. Rectangle2D bounds = shape.getBounds2D();
    23. if (bounds.getWidth() == 80) {
    24. Color c1 = new Color(255,0,0);
    25. g2.setColor(c1);
    26. g2.fill(shape); // 填充图形
    27. }else {
    28. Color c1 = new Color(0,0,255);
    29. g2.setColor(c1);
    30. BasicStroke bs = new BasicStroke(5,0,1);
    31. g2.setStroke(bs);
    32. g2.draw(shape); // 绘制图形
    33. }
    34. }
    35. }
    36. }
    37. public static void main(String[] args) {
    38. new DrawFrame().setVisible(true);
    39. }
    40. }//例题19.2

    运行结果如下:

    绘图颜色与画笔属性
    设置颜色

           使用Color 类可以创建任意颜色的对象,不用担心平台是否支持该颜色,因为Java以跨平台和与硬件无关的方式支持颜色管理。创建Color 对象的构造方法有如下两种:

    Color col = new Color(int r, int g, int b)

    Color col = new Color(int rgb)

    rgb:颜色值,该值是红、绿、蓝三原色的总和。
    r:该参数是三原色中红色的取值。
    g:该参数是三原色中绿色的取值。
    b:该参数是三原色中蓝色的取值。
     Color 类定义了常用色彩的常量值,如表 19.2 所示。这些常量都是静态的Color 对象,可以意接使用这些常量值定义的颜色对象。

    绘图类可以使用setColor()方法设置当前颜色。语法如下:

    setColor(Color color)

    其中,参数color是Color对象,代表一个颜色值,如红色、黄色或默认的黑色

    例如,设置当前绘图颜色为红色的代码如下:

    public void paint(Graphics g){
            Graphics2D g2 =(Graphics2D) g;

            g.setColo(Color.RED);

            ...

    }

    设置画笔 
           默认情况下,Graphics 类使用的画笔属性是粗细为1个像素的正方形,而Graphics2D类可以调用setStrokeO方法设置画笔的属性,如改变线条的粗细、虚实,定义线段端点的形状、风格等。语法格式如下:

    setStroke(Stroke stroke)

    其中,参数stroke是Stroke 接口的实现类对象。

          setStroke0方法必须接受一个 Stroke 接口的实现类对象作参数,java.awrt包中提供了BasisSrke类它实现了Stroke接口,并且通过不同的构造方法创建画笔属性不同的对象。这些构造方法如下:

    BasicStroke()
    BasicStroke(float width)
    BasicStroke(float width, int cap, int join)
    BasicStroke(float width, int cap, int join, float miterlimit)
    BasicStroke(float width, int cap, int join, float miterlimit, float[] dash, float dash_phase 
    这些构造方法中的参数说明如表19.3所示。

    绘制文本
    设置字体

    Java 使用Font 类封装了字体的大小、样式等属性,该类在java.awt包中定义,其构造方法可以指定字体的名称、大小和样式3个属性。语法如下:

    Font(String name, int style, int size)

    name:字体的名称
    style:字体的样式
    size:字体的大小 
    设置绘图类的字体可以使用绘图类的setFontO方法。设置字体以后在图形上下文中绘制的所有文字都使用该字体,除非再次设置其他字体。语法如下:

    setFont(Font font)

    其中,参数font 是Font 类的字体对象。 

    显示文字
    Graphics2D类提供了drawString0方法,使用该方法可以实现图形上下文的文本绘制,从而实现在图片上显示文字的功能。语法格式有如下两种:

    1.drawString(String str, int x, int y)
    2.drawString(String str, float x, float y)

    str:要绘制的文本字符串。
    x:绘制字符串的水平起始位置。
    y:绘制字符串的垂直起始位置。
    这两个方法唯一不同的就是x和y的参数类型不同。

    例题19.3

    1. import java.awt.*;
    2. import java.awt.geom.Rectangle2D;
    3. import java.util.Date;
    4. import javax.swing.*;
    5. public class DrawString extends JFrame{
    6. public DrawString() {
    7. setSize(230,140); //设置窗体大小
    8. setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); //设置窗体关闭模式
    9. add(new CanvasPanel()); //设置窗体面板为绘图面板对象
    10. setTitle("绘图文本"); //设置窗体标题
    11. }
    12. class CanvasPanel extends JPanel {
    13. public void paint(Graphics g) {
    14. Graphics2D g2 =(Graphics2D) g;
    15. Rectangle2D rect = new Rectangle2D.Double(10,10,200,80);
    16. Font font = new Font("宋体",Font.BOLD,16);
    17. Date date = new Date();
    18. g2.setColor(Color.CYAN); //设置当前绘图颜色
    19. g2.fill(rect); //填充矩形
    20. g2.setColor(Color.BLUE); //设置当前绘图颜色
    21. g2.setFont(font); //设置字体
    22. g2.drawString("现在时间是",20,30); //绘制文本
    23. g2.drawString(String.format("%tr",date),50,60); //绘制时间文本
    24. }
    25. }
    26. public static void main(String[] args) {
    27. new DrawString().setVisible(true);
    28. }
    29. }//例题19.3

    运行结果如下:

    显示图片 
            绘图类不仅可以绘制图形和文本,还可以使用drawImageO方法将图片资源显示到绘图上下文中,而且可以实现各种特效处理,如图片的缩放、翻转等。有关图像处理的知识将在19.6节讲解,本节主要讲解如何显示图片。语法如下:

    drawimage(lmage img, int x, int y, ImageObserver observer)

    该方法将img 图片显示在x、y指定的位置上。方法中涉及的参数说明如下所示

    drawimage0方法的使用与绘制文本的drawStringO方法类似,唯一不同的是该方法需要指定要通知

    的图像观察者。

    例题19.4

    1. import java.awt.*;
    2. import java.io.*;
    3. import javax.imageio.ImageIO;
    4. import javax.swing.*;
    5. public class DrawImage extends JFrame{
    6. Image img; //展示图片
    7. public DrawImage() {
    8. try {
    9. img = ImageIO.read(new File("src/img.jpg")); //读取图片文件
    10. }catch (IOException e) {
    11. e.printStackTrace();
    12. }
    13. setSize(440,300); //设置窗体大小
    14. setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); //设置窗体关闭模式
    15. add(new CanvasPanel()); //设置窗体面板为绘图面板对象
    16. setTitle("绘制图片"); //设置窗体标题
    17. }
    18. class CanvasPanel extends JPanel {
    19. public void paint(Graphics g) {
    20. Graphics2D g2 =(Graphics2D) g;
    21. g2.drawImage(img,0,0,this); //显示图片
    22. }
    23. }
    24. public static void main(String[] args) {
    25. new DrawImage().setVisible(true);
    26. }
    27. }//例题19.4

    运行结果如下:

    图像处理 
           开发高级的桌面应用程序,必须掌握一些图像处理与动画制作的技术,如在程序中显示统计图、销售趋势图、动态按钮等。

    放大与缩小
    在显示图片时,使用了drawImageO方法将图片以原始大小显示在窗体中,要想实现图片的放大与缩小,则需要使用它的重载方法。语法如下:

    drawlmage(lmage img, int x, int y, int width, int height, ImageObserver observer)

    该方法将img图片显示在x、y指定的位置上,并指定图片的宽度和高度属性。方法中涉及的参数说明如表19.5所示。

    例题19.5

    1. import java.awt.*;
    2. import java.io.*;
    3. import javax.imageio.ImageIO;
    4. import javax.swing.*;
    5. import javax.swing.event.*;
    6. public class ImageZoom extends JFrame{
    7. Image img;
    8. private int imgWidth,imgHeight;
    9. private JSlider jSlider;
    10. public ImageZoom() {
    11. try {
    12. img = ImageIO.read(new File("src/img.jpg")); //读取图片文件
    13. }catch (IOException e) {
    14. e.printStackTrace();
    15. }
    16. CanvasPanel canvas = new CanvasPanel();
    17. jSlider = new JSlider();
    18. jSlider.setMaximum(1000);
    19. jSlider.setValue(100);
    20. jSlider.setMinimum(1);
    21. jSlider.addChangeListener(new ChangeListener(){
    22. public void stateChanged(ChangeEvent e) {
    23. canvas.repaint();
    24. }
    25. });
    26. JPanel center = new JPanel();
    27. center.setLayout(new BorderLayout());
    28. center.add(jSlider, BorderLayout.SOUTH);
    29. center.add(canvas, BorderLayout.CENTER);
    30. setContentPane(center);
    31. setBounds(100, 100, 800, 600); //设置窗体大小和位置
    32. setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); //设置窗体关闭模式
    33. setTitle("绘制图片");
    34. }
    35. class CanvasPanel extends JPanel {
    36. public void paint(Graphics g){
    37. int newW = 0, newH = 0;
    38. imgWidth= img.getWidth(this); //获取图片宽度
    39. imgHeight = img.getHeight(this); //获取图片高度
    40. float value = jSlider.getValue(); //滑块组件的取值
    41. newW = (int)(imgWidth *value / 100); //计算图片放大后的宽度
    42. newH=(int) (imgHeight* value /100); //计算图片放大后的高度
    43. g.drawImage(img, 0, 0, newW, newH, this); //绘制指定大小的图片
    44. }
    45. }
    46. public static void main(String[] args){
    47. new ImageZoom().setVisible(true);
    48. }
    49. }//例题19.5

    运行结果如下:

    图像翻转 
    图像的翻转需要使用drawImage()方法的另一个重载方法。语法如下:

    drawimage(lmage img, int dx1, int dy1, int dx2, int dy2, int sx1, int sy1, int sx2, int sy2, ImageObserver observer)

    此方法总是用非缩放的图像来呈现缩放的矩形,并动态地执行所需的缩放。此操作不使用缓存的缩放图像。执行图像从源到目标的缩放,要将源矩形的第一个坐标映射到目标矩形的第一个坐标,源矩形的第二个坐标映射到目标矩形的第二个坐标,按需要缩放和翻转子图像,以保持这些映射关系。方法中涉及的参数说明如表19.6所示。

    例题19.6

    1. import java.awt.*;
    2. import java.awt.event.*;
    3. import java.io.*;
    4. import javax.swing.*;
    5. import javax.imageio.ImageIO;
    6. public class PartImage extends JFrame {
    7. private Image img;
    8. private int dx1, dy1, dx2, dy2;
    9. private int sx1, sy1, sx2, sy2;
    10. private int width = 300, height = 200;// 图片宽高
    11. private JButton vBtn = null;// 垂直翻转按钮
    12. private JButton hBtn = null;// 水平翻转按钮
    13. private CanvasPanel canvasPanel = null;
    14. public PartImage() {
    15. try {
    16. img = ImageIO.read(new File("src/img.jpg"));// 读取图片文件
    17. } catch (IOException e) {
    18. e.printStackTrace();
    19. }
    20. dx2 = sx2 = width; // 初始化图像大小
    21. dy2 = sy2 = height;
    22. vBtn = new JButton("垂直翻转");
    23. hBtn = new JButton("水平翻转");
    24. JPanel bottom = new JPanel();
    25. bottom.add(hBtn);
    26. bottom.add(vBtn);
    27. Container c = getContentPane();
    28. c.add(bottom, BorderLayout.SOUTH);
    29. canvasPanel = new CanvasPanel();
    30. c.add(canvasPanel, BorderLayout.CENTER);
    31. addListener();
    32. setBounds(100, 100, 300, 260); // 设置窗体大小和位置
    33. setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); // 设置窗体关闭模式
    34. setTitle("图片翻转"); // 设置窗体标题
    35. }
    36. private void addListener() {
    37. vBtn.addActionListener(new ActionListener() {
    38. public void actionPerformed(ActionEvent e) {
    39. sy1 = Math.abs(sy1 - height);// 纵坐标互换
    40. sy2 = Math.abs(sy2 - height);
    41. canvasPanel.repaint();
    42. }
    43. });
    44. hBtn.addActionListener(new ActionListener() {
    45. public void actionPerformed(ActionEvent e) {
    46. sx1 = Math.abs(sx1 - width);// 横坐标互换
    47. sx2 = Math.abs(sx2 - width);
    48. canvasPanel.repaint();
    49. }
    50. });
    51. }
    52. class CanvasPanel extends JPanel {
    53. public void paint(Graphics g) {
    54. g.drawImage(img, dx1, dy1, dx2, dy2, sx1, sy1, sx2, sy2, this);// 绘制指定大小的图片
    55. }
    56. }
    57. public static void main(String[] args) {
    58. new PartImage().setVisible(true);
    59. }
    60. }//19.6

    运行结果如下:

    图像旋转 
    图像旋转需要调用Graphics2D类的rotateO方法,该方法将根据指定的弧度旋转图像。语法如下:

    rotate(double theta)

    其中,theta 是指旋转的弧度

    例题19.7

    1. import java.awt.*;
    2. import java.io.*;
    3. import javax.swing.*;
    4. import javax.imageio.ImageIO;
    5. public class RotateImage extends JFrame{
    6. private Image img;
    7. public RotateImage(){
    8. try{
    9. img = ImageIO.read(new File("src/img.jpg")); //读取图片文件
    10. }catch (IOException e) {
    11. e.printStackTrace();
    12. }
    13. setBounds(100, 100, 400, 350); //设置窗体大小和位置
    14. add(new CanvasPanel());
    15. setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); //设置窗体关闭模式1
    16. setTitle("图片旋转"); //设置窗体标题
    17. }
    18. class CanvasPanel extends JPanel {
    19. public void paint(Graphics g) {
    20. Graphics2D g2 =(Graphics2D) g;
    21. g2.rotate(Math.toRadians(5)); //旋转5°
    22. g2.drawImage(img,70, 10, 300, 200, this);
    23. g2.rotate(Math.toRadians(5));
    24. g2.drawImage(img,70, 10, 300, 200, this);
    25. g2.rotate(Math.toRadians(5));
    26. g2.drawImage(img, 70, 10, 300, 200, this);
    27. }
    28. }
    29. public static void main(String[] args) {
    30. new RotateImage().setVisible(true);
    31. }
    32. }//例题19.7

    运行结果如下:

    图像倾斜 
    可以使用Graphics2D类提供的shearO方法设置绘图的倾斜方向,从而使图像实现倾斜的效果。语法如下:

    shear(double shx, double shy) 

    shx:水平方向的倾斜量
    shy : 垂直方向的倾斜量

    例题19.8

    1. import java.awt.*;
    2. import java.io.*;
    3. import javax.swing.*;
    4. import javax.imageio.ImageIO;
    5. public class TiltImage extends JFrame{
    6. private Image img;
    7. public TiltImage() {
    8. try{
    9. img= ImageIO.read(new File("src/img.jpg")); //读取图片文件
    10. } catch (IOException e){
    11. e.printStackTrace();
    12. }
    13. setBounds(100, 100, 400, 300); //设置窗体大小和位置
    14. add(new CanvasPanel());
    15. setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); //设置窗体关闭模式
    16. setTitle("图片倾斜"); //设置窗体标题
    17. }
    18. class CanvasPanel extends JPanel {
    19. public void paint(Graphics g) {
    20. Graphics2D g2 =(Graphics2D) g;
    21. g2.shear(0.3, 0); //倾斜30%
    22. g2.drawImage(img, 0, 0, 300, 200, this);
    23. }
    24. }
    25. public static void main(String[] args) {
    26. new TiltImage().setVisible(true);
    27. }
    28. }//例题19.8

    运行结果如下:

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  • 原文地址:https://blog.csdn.net/hb20021005/article/details/134432176