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  Java Graphics2D类的绘图方法

  Java语言在Graphics类提供绘制各种基本的几何图形的基础上,扩展Graphics类提供一个Graphics2D类,它拥用更强大的二维图形处理能力,提供、坐标转换、颜色管理以及文字布局等控制。

  绘图属性

  Graphics2D定义了几种方法,用于添加或改变图形的状态属性。可以通过设定和修改状态属性,指定画笔宽度和画笔的连接方式;设定平移、旋转、缩放或修剪变换图形;以及设定填充图形的颜色和图案等。图形状态属性用特定的对象存储。

  1. stroke属性

  stroke属性控制线条的宽度、笔形样式、线段连接方式或短划线图案。该属性的设置需要先创建BasicStroke对象,再调用setStroke()方法来设置。创建BasicStroke对象的方法有:

  BasicStroke(float w):指定线条宽w。

  BasicStroke(float w,int cap, int join):

  cap是端点样:CAP_BUTT(无修饰),CAP_ROUND(半圆形末端),CAP_SQUARE(方形末端,默认值)。

  Join定义两线段交汇处的连接方式:JOIN_BEVEL(无修饰),JOIN_MTTER(尖形末端,默认值),JOIN_ROUND(圆形末端)。

  2. paint属性

  paint属性控制填充效果。先调用以下方法确定填充效果,理用setPaint()方法设置。

  GradientPaint(float x1,float y1,Color c1,float x2,flaot y2,Color c2):从(x1,y1)到(x2,y2)颜色从c1渐变到c2。其中:参数c1,c2决定这个渐变色是从颜色c1渐变到颜色c2。参数x1,y1,x2,y2决定了渐变的强弱,即要求从点(x1,y1)出发到达点(x2,y2),颜色从c1变成c2。

  GradientPaint(float x1,float y1,Color c1,float x2,float y2,Color c2,Boolean cyclic):如果希望渐变到终点又是起点的颜色,应将cyclic设置为true。

  3. transform属性

  transform 属性用来实现常用的图形平移、缩放和斜切等变换操作。首先创建AffineTransform对象,然后调用setTransform()方法设置transform属性。用具有指定属性的Graphics2D对象绘制图形。创建AffineTransform对象的方法有:

  getRotateinstrance(double theta):旋转theta弧度。

  getRotateInstance(double theta,dioble x,double y):绕旋转(x,y)旋转。

  getScaleInstance(double sx,double sy):x和y 方向分别按sx,sy比例变换。

  getTranslateInstance(double tx,double ty):平移变换。

  getShearInstance(double shx,double shy):斜切变换,shx和shy指定斜拉度。

  也可以先创建一个没有transform属性的AffineTransform对象,然后用以下方法指定图形平移、旋转、缩放变换属性。

  transelate(double dx,double dy):将图形在x轴方向平移dx像素。

  scale(double sx,double sy):图形在x轴方向缩放sx倍,纵向缩放sy倍。

  rotate(double arc,double x, double y):图形以点(x,y)为轴点,旋转arc弧度。

  例如,创建AffineTransform对象:

  AffineTransform trans = new AffineTransform();

  为AffineTransform对象指定绕点旋转变换属性:

  Trans.rotate(50.0*3.1415927/180.0,90,80);

  接着为Graphics2D 的对象g2d设置具有上述旋转变换功能的“画笔”:

  Graphics2D g2d = (Graphics2D)g;g2d.setTranstorm(trans);

  以图形对象为参数调用具有变换功能的Graphics2D 对象的draw()方法。例如,设已有一个二次曲线对象curve,以下代码实现用上述旋转功能的g2d对象绘制这条二次曲线:

  g2d.draw(curve);

  4. clip属性

  clip属性用于实现剪裁效果。设置剪裁属性可调用setClip()方法确定剪裁区的Shape。连续多个setClip()得到它们交集的剪裁区。

  5. composit属性

  composit属性设置图形重叠区域的效果。先用方法AlphaComposite.getInstance(int rule, float alpha)AlphaComposite对象,再通过setComposite()方法设置混合效果。Alpha值的范围为0.0f(完全透明)-0.1f(完全不透明)。

  Graphics2D类的绘图方法

  Graphics2D类仍然保留Graphics类的绘图方法,同时增加了许多新方法。新方法将几何图形(线段、圆等)作为一个对象来绘制。在java.awt.geom包中声明的一系列类,分别用于创建各种身体图形对象。主要有:

  Line2D线段类,RoundRectangle2D圆角矩形类,Ellipse2D椭圆类,Arc2D圆弧类,QuadCurve2D二次曲线类,CubicCurve2D三次曲线类。

  要用Graphics2D类的新方法画一个图形。先在重画方法paintComponent()或paint()中,把参数对象g强制转换成Graphics2D对象;然后,用上述图形类提供的静态方法Double()创建该图形的对象;以图形对象为参数调用Graphics2D对象的draw()方法绘制这个图形。例如以下代码用Graphics2D的新方法绘制线段和圆角矩形:

  Graphics2D g2d = (Graphics2D)g;//将对象g类型从Graphics转换成Graphics2D

  Line2D line = new Line2D.Double(30.0,30.0,340.0,30.0);

  g2d.draw(line);

  RoundRectangle2D rRect = new RoundRectangle2D.Double(13.0,30.0,100.0,70.0,40.0,20.0);

  g2d.draw(rRect);

  也可以先用java.awt.geom包提供的Shape对象,并用单精度Float坐标或双精度Double坐标创建Shape对象,然后再用draw()方法绘制。例如,以下代码先创建圆弧对象,然后绘制圆弧:

  Shape arc = new Arc2D.Float(30,30,150,150,40,100,Arc2D.OPEN);

  g2d.draw(arc)/绘制前面创建的图形对象arc

  Graphics2D的几何图形类

  线段

  Line2D line = new Line2D.Double(2,3,200,300);//声明并创建线段对象

  //起点是(2,3),终点是(200,300)

  矩形

  Rectangle2D rect = new Rectangle2D.Double(20,30,80,40);//声明并创建矩形对象,矩形的左上角是(20,30),宽是300,高是40

  圆角矩形

  RoundRectangle2D rectRound = new RoundRectangle2D.Double(20,30,130,100,18,15);

  //左上角是(20,30),宽是130,高是100,圆角的长轴是18,短轴是15。

  椭圆

  Ellipse2D ellipse = new Ellipse2D.Double(20,30,100,50);

  //左上角 (20,30),宽是100,高是50

  圆弧

  Arc2D arc1 = new Arc2D.Double(8,30,85,60,5,90,Arc2D.OPEN);

  //外接矩形的左上角(10,30),宽85,高60,起始角是5度,终止角是90度

  Arc2D arc2 = new Arc2D.Double(20,65,90,70,0,180,Arc2D.CHORD);

  Arc2D arc3 = new Arc2D.Double(40,110,50,90,0,270,Arc2D.PIE);

  参数Arc2D.OPEN、Arc2D.CHORD、Arc2D.PIE分别表示圆弧是开弧、弓弧和饼弧。

  二次曲线

  二次曲线用二阶多项式表示:

  y(x)=ax2+bx+c

  一条二次曲线需要三个点确定:始点、控制点和终点。

  QuadCurve2D curve1 = new QuadCurver2D.Double(20,10,90,65,55,115);

  QuadCurve2D curve2 = new QuadCurver2D.Double(20,10,15,63,55,115);

  QuadCurve2D curve3 = new QuadCurver2D.Double(20,10,54,64,55,115);

  方法Double()中的6个参数分别是二次曲线的始点、控制点和终点。以上3条二次曲线的开始点和终点分别相同。

  三次曲线

  三次曲线用三阶多项式表示:

  y(x)=ax3+bx2+cx+d

  一条三次曲线需要四个点确定:始点、两个控制点和终点。

  CubicCurve2D curve1 = new CubicCurve2D.Double(12,30,50,75,15,15,115,93);

  CubicCurve2D curve2 = new CubicCurve2D.Double(12,30,15,70,20,25,35,94);

  CubicCurve2D curve3 = new CubicCurve2D.Double(12,30,50,75,20,95,95,95);

  方法Double()中的8个参数分别是三次曲线的始点、两个控制点和终点。

  一般的方程曲线的绘制过程用一个循环控制。通过循环产生自变量的值,按照方程计算出函数值,再作必要的坐标转换:原点定位的平移变换,图像缩小或放大的缩放变换,曲线的图像点,并绘制这个点。以绘制以下曲线方程为例:

  Y=sin(x)+cos(x),x

  绘制的部分代码可以写成如下:

  double x0,y0,x1,y1,x2,y2,scale;

  x0=100;y0=80;

  scale =20.0;

  for(x1=-3.1415926d;x1<=2*3.1415926d;x1+=0.01d){

  y1=Math.sin(x1)+Math.cos(x1);

  x2=x0+x1*scale;y2=y0+y1*scale;//(x2,y2)是图像点

  g.fillOval((int)x2,(int)y2,1,1);//画一个圆点作为图像点

  }

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2018-09-29

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