第十九章，Java绘图

Graphics类

Graphics类是所有图形上下文的抽象基本类，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类提供了常用的绘图方法，利用这些方法可以使直线、矩形、多边形、椭圆、圆弧等形状和文本、图片的绘制操作

Graphics2D类

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类继承了Graphics类，实现了功能更强大的绘图操作集合
语法：
public void paint（Graphics g）{
Graphics2D g1 = （Graphics2D）g;
}

要绘制指定形状的图形，需要创建并实例化该类的图形对象，且这些图形类必须是Shape接口的实现类，然后使用Graphics2D类的draw（）方法绘制该图形对象或者使用fill（）方法填充该图形对象
语法：
g1.draw（对象名）
g1.fill（对象名）

绘制图形

例题1

package 例题;
 
import java.awt.Graphics;
 
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JPanel;
 
public class 例题1 extends JFrame{
	//圆形的宽高
	private final int OVAL_WIDtH = 80;
	private final int OVAL_HEIGHT = 80;
	
public 例题1() {
	initialize();//调用初始化方法
}
	private void initialize() {//初始化方法
	setTitle("绘图实例");//窗体标题
	setBounds(500, 300, 300, 200);//窗口的位置，大小
	setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);//窗体关闭模式
	setContentPane(new DrawPanel());//将窗体转化为绘图面板对象
}
	class DrawPanel extends JPanel{//创建绘图面板
		public void paint(Graphics g) {//重写绘制方法
			g.drawOval(10, 10, OVAL_WIDtH, OVAL_HEIGHT);//绘制圆形方法
			g.drawOval(80, 10, OVAL_WIDtH, OVAL_HEIGHT);
			g.drawOval(150, 10, OVAL_WIDtH, OVAL_HEIGHT);
			g.drawOval(50, 70, OVAL_WIDtH, OVAL_HEIGHT);
			g.drawOval(120, 70, OVAL_WIDtH, OVAL_HEIGHT);
		}
	}
	public static void main(String[] args) {
		new 例题1().setVisible(true);
 
	}
 
}

结果

 

例题2，绘制实心图形

package 例题;
 
import java.awt.*;
import java.awt.geom.*;
 
import javax.swing.*;
 
public class 例题2 extends JFrame{
	public 例题2() {
		setTitle("绘图实例2");
		setBounds(500, 300, 300, 200);
		setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
		add(new CabvasPanel());
	}
	class CabvasPanel extends JPanel{//绘图面板
		public void paint(Graphics g) {
			Graphics2D g2 = (Graphics2D) g;
			Shape[] shapes = new Shape[4];//声明图形数组象
			shapes[0] = new Ellipse2D.Double(5, 5, 100, 100);//创建圆形对象
			shapes[1] = new Rectangle2D.Double(110, 5, 100, 100);//创建矩形对象
			
			
			shapes[2] = new Rectangle2D.Double(15,15,80,80);//创建矩形对象
			shapes[3] = new Ellipse2D.Double(120, 15, 80, 80);//创建圆形对象
			for(Shape shape : shapes) {//遍历图形数组
				Rectangle2D bou = shape.getBounds2D();
				if(bou.getWidth() == 80) {
					Color c = new Color(100,50,200);
					g2.setColor(c);
					g2.fill(shape);//填充图形
				}
				else {
//					BasicStroke b = new BasicStroke(2);//画笔粗细
//					g2.setStroke(b);
					BasicStroke b1 = new BasicStroke(5, 0, 1);
					g2.setStroke(b1);
					Color c1 = new Color(100,200,150);//颜色
					g2.setColor(c1);
					g2.draw(shape);
				}
			}
		}
	}
	public static void main(String[] args) {
		new 例题2().setVisible(true);
 
	}
 
}

结果 

 

绘图颜色与画笔属性

设置颜色， Color类

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
语法1
Color 对象名 = new Color（int r，int g，int b）
语法2
Color 对象名 = new Color（int rgb）
绘图类可以使用setColor（）方法设置颜色
语法
setColor（Color 颜色）

实例

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setStroke（）方法设置画笔的属性，如改变线条粗细、虚实、形状、风格等
语法1
setStroke（Stroke stroke）
stroke是指Stroke接口的实现类对象
语法2
BasicStroke（宽   cap join）
cap参数有：CAP_BUTT、CAP_ROUND、CAP_SQUARE
join参数有：JOIN_MITER、JOIN_ROUND、JOIN_BEVEL

实例

绘制文本

设置字体

Java使用了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、样式3个属性
语法
Font font = new Font（name style size）
对象名.setFont（font）

name：字体的名称
style：字体的样式
size：字体的大小
样式种类：
PLAIN：普通样式
BOLD：粗体样式
ITALIC：斜体样式
ITALIC|BOLD：斜体组合粗体样式
设置绘图类的字体可以使用绘图类的setFont（）方法

显示文字

Graphics2D类提供了drawString（）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1
对象名.drawString（String str，int x，int y）
语法2
对象名.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

例题3

package 例题;
 
import java.awt.Color;
import java.awt.Font;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.Graphics2D;
import java.awt.geom.Rectangle2D;
import java.util.Date;
 
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JPanel;
 
public class 例题3 extends JFrame{
 
	public 例题3() {
		setTitle("绘图文本");//窗口标题
		setBounds(500, 300, 230, 140);//窗体位置大小
		setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);//关闭方式
		add(new 例题3Demo());//设置窗体为绘图面板
		
	}
	
	class 例题3Demo extends JPanel{
		public void paint(Graphics g) {
			Graphics2D g1 = (Graphics2D)g;
			Rectangle2D r = new Rectangle2D.Double(10, 10, 200, 80);
			Font f = new Font("宋体", Font.BOLD, 16);//字体样式大小
			Date d = new Date();
			g1.setColor(Color.WHITE);//面板颜色
			g1.fill(r);
			g1.setColor(Color.BLACK);//字体颜色
			g1.setFont(f);
			g1.drawString("现在时间是", 20, 30);
			g1.drawString(String.format("%tr", d), 50, 60);
		}
	}
	public static void main(String[] args) {
		new 例题3().setVisible(true);
 
	}
 
}

结果

 

显示图片

绘图类不仅可以绘制图形和文本，还可以使用drawImage（）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，图片的缩放、翻转等。
显示图片
语法
g1.drawImage（Image img，int x，inty，ImageObserver observer）
img：图片对象
x：水平位置
y：垂直位置
observer：要通知的图像观察者

例题4

package 例题;
 
import java.awt.*;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
 
import javax.imageio.*;
import javax.swing.*;
 
public class 例题4 extends JFrame{
 
	Image img;
	public 例题4() {
		try {
			img = ImageIO.read(new File("src/img/p1.png"));
		}
		catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}		
		setBounds(500, 300, 440, 300);
		setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
		setTitle("绘制图片");
		add(new 例题4Demo());
	}
	
	class 例题4Demo extends JPanel{
		public void paint(Graphics g) {
			Graphics2D g1 = (Graphics2D)g;
			g1.drawImage(img, 0, 0, this);
		}
	}
	public static void main(String[] args) {
		new 例题4().setVisible(true);
	}
}

结果

 

图像处理

放大与缩小

重载了跟显示图片一样的方法，只不过多了几个参数
语法：
g1.drawImage（Image img，int x，int y，int width，int height，ImageObserver observer）
img：图片对象
x：水平位置
y：垂直位置
width：图片新的宽度属性
height：图片新的高度属性
observer：要通知的图像观察者
repaint（）方法会自动调研费paint（）方法，实现组件或画板的重画功能，类似界面刷新

例题5

package 例题;
 
import java.awt.*;
import java.io.*;
import javax.swing.event.*;
import javax.imageio.ImageIO;
import javax.swing.*;
 
public class 例题5 extends JFrame{
 
	Image img;
	private int imgWidth,imgHeight;
	private JSlider js;
	
	public 例题5() {
		try {
			img = ImageIO.read(new File("src/img/p1.png"));//读取图片文件
		}
		catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		
		例题5Dome ca = new 例题5Dome();
		js = new JSlider();
		js.setMaximum(1000);
		js.setValue(100);
		js.setMinimum(1);
		js.addChangeListener(new ChangeListener() {
			public void stateChanged(ChangeEvent e) {
			ca.repaint();
			}
		});
		
		JPanel ce = new JPanel();
		ce.setLayout(new BorderLayout());
		ce.add(js, BorderLayout.SOUTH);
		ce.add(ca, BorderLayout.CENTER);
		setContentPane(ce);
		setBounds(500, 200, 800, 600);
		setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
		setTitle("绘制图片");
	}
	
	class 例题5Dome extends JPanel{
		public void paint(Graphics g) {
			int newW = 0, newH = 0;
			imgWidth = img.getWidth(this);//获取图片宽度
			imgHeight = img.getHeight(this);//获取图片高度
			float value = js.getValue();//滑块组件的取值
			newW = (int)(imgWidth * value / 100);//计算图片放大后的宽度
			newH = (int)(imgHeight * value / 100);//计算图片放大后的高度
			g.drawImage(img, 0, 0, newW, newH, this);//绘制指定大小的图片
		}
	}
	public static void main(String[] args) {
		
		new 例题5().setVisible(true);
	}
 
}

结果

 

图像翻转

重载了跟显示图片一样的方法，只不过又多了几个参数
语法：
g1.drawImage（Image img，int dx1，int dy1，int dx2，int dy2，int sx1，int sy1，int sx2，intsy2，ImageObserver observer）
img：要绘制的指定图片对象
dx1：目标矩形第一个坐标的x位置
dy1：目标矩形第一个坐标的y位置
dx2：目标矩形第二个坐标的x位置
dy2：目标矩形第二个坐标的y位置
sx1：源矩形第一个坐标的x位置
sy1：源矩形第一个坐标的y位置
sx2：源矩形第二个坐标的x位置
sy2：源矩形第二个坐标的y位置
observer：要通知的图像观察者
此方法总是用非缩放的图像来呈现缩放的矩形，并动态地执行所需要的缩放。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

例题6

package 例题;
 
import java.awt.*;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.io.*;
 
import javax.imageio.ImageIO;
import javax.swing.JButton;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JPanel;
 
public class 例题6 extends JFrame{
	private Image img;
	private int dx1,dy1,dx2,dy2;
	private int sx1,sy1,sx2,sy2;
	private int width = 1000, height = 1000;//图片宽高
	private JButton vbtn = null;//按钮
	private JButton hbtn = null;
	private Canvas cp = null;
	private CanvasPanel canvasPanel;
	public 例题6() {
		try {
			img = ImageIO.read(new File("src/img/p1.png"));//获取图片地址
		}
		catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		
		dx2 = sx2 = width;//初始化图片大小
		dy2 = sy2 = height;
		
		vbtn = new JButton("垂直翻转");
		hbtn = new JButton("水平翻转");
		
		JPanel bottom = new JPanel();
		bottom.add(hbtn);
		bottom.add(vbtn);
		
		Container c = getContentPane();
		c.add(bottom,BorderLayout.SOUTH);
		canvasPanel = new CanvasPanel();
		c.add(canvasPanel, BorderLayout.CENTER);
		
		例题6Dome1();
		
		
		setBounds(500, 300, 300, 260);//窗体大小位置
		setTitle("图片翻转");//窗体标题
		setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);//窗体关闭方式
	}
	
	private void 例题6Dome1() {
		vbtn.addActionListener(new ActionListener() {
	
			public void actionPerformed(ActionEvent e) {
			sy1 = Math.abs(sy1 - height);//纵坐标互换
			sy2 = Math.abs(sy2 - height);
			canvasPanel.repaint();
			}
		});
		
		hbtn.addActionListener(new ActionListener() {
			
			public void actionPerformed(ActionEvent e) {
				sx1 = Math.abs(sx1 - width);//横坐标互换
				sx2 = Math.abs(sx2 - width);
				canvasPanel.repaint();
			}
		});
	}
	class CanvasPanel extends JPanel{
	
		public void paint(Graphics g) {
			g.drawImage(img, dx1, dy1, dx2, dy2, sx1, sy1, sx2, sy2, this);//绘制指定大小图片
		}
	}
	public static void main(String[] args) {
		new 例题6().setVisible(true);
	}
 
}

结果

图像旋转

图像旋转需要调用Graphics2D类的rotate（）方法，该方法将根据指定的弧度旋转图像
语法
g1.rotate（Math.toRadians()）
Math.toRadians()：角度转弧度

例题7

package 例题;
 
import java.awt.*;
import java.io.*;
 
import javax.imageio.ImageIO;
import javax.swing.*;
 
public class 例题7 extends JFrame{
 
	private Image img;
	public 例题7() {
		try {
			img = ImageIO.read(new File("src/img/p1.png"));
		}
		catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		
		setTitle("图片旋转");//窗体标题
		setBounds(500, 300, 400, 350);//窗体大小位置
		setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);//窗体关闭方法
		add(new 例题7Demo());//转换为图片面板
	}
	
	class 例题7Demo extends JPanel{
		public void paint(Graphics g) {
			Graphics2D g1 = (Graphics2D)g;
			g1.rotate(Math.toRadians(5));//角度转弧度
			g1.drawImage(img, 70, 10, 300, 200, this);
			g1.rotate(Math.toRadians(5));
			g1.drawImage(img, 70, 10, 300, 200, this);
			g1.rotate(Math.toRadians(25));
			g1.drawImage(img, 70, 10, 300, 200, this);
		}
	}
	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
 
		new 例题7().setVisible(true);
	}
 
}

结果

图像倾斜

使用Graphics2D类提供的shear（）方法设置绘图的倾斜方向，从而使图像实现倾斜效果
语法
shear（double shx，double shy）
shx：水平方向的倾斜度
shy：垂直方向的倾斜度

例题8

package 例题;
 
import java.awt.Graphics;
import java.awt.Graphics2D;
import java.awt.Image;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
 
import javax.imageio.ImageIO;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JPanel;
 
public class 例题8 extends JFrame{
	private Image img;
	public 例题8() {
		try {
			img = ImageIO.read(new File("src/img/p1.png"));//读取文件
		}
		catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		
		
		setTitle("图片倾斜");
		setBounds(500, 300, 400, 300);
		setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
		add(new 例题8Dome());//把图片放入画板
	}
	
	class 例题8Dome extends JPanel{
		@Override
		public void paint(Graphics g) {
			Graphics2D g1 = (Graphics2D)g;
			g1.shear(1, 0.6);//倾斜度
			g1.drawImage(img, 0, 0, 300, 200, this);
		}
	}
	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		new 例题8().setVisible(true);
	}
 
}

结果