前言
前不久，利用周末时间学习并完成一个简单的 Flutter 项目 - 简悦天气，简约不简单，丰富不复杂，这是一款简约风格的 flutter 天气项目，提供实时、多日、24 小时、台风路径以及生活指数等服务，支持定位、删除、搜索等操作。
下图为主页效果，可以 点击这里 进行下载 apk 体验：
开始
本身作为天气 APP，自定义绘制自然少不了，首页多样的背景效果，炫酷的雨雪效果，展示当前空气质量和体感的圆环效果，动态温度折线图和日出日落图。
其实 pub.dev 上已经有不少 chart 插件，提供丰富的图表类型，支持各种动画和手势。但是如果是像本项目，使用场景并不需要手势，且没有复杂的动画，只存在折线这种形态，完全可以自己实现。一方面可以巩固和拓展 flutter 的绘制相关知识点，另一方面根据自己的实际需求，可以拥有更多的定制化功能。
先看一下最终效果，其中包括：
-
动态降雨折线图
rain_chart -
多日折线图
day_chart -
24小时折线图
hour_chart -
AQI圆弧
aqi_chart -
日出日落图
sun_chart
绘制
接下来，会以上述效果作为切入点，由简到难，由静态到动态，逐步分析绘制前数据的准备和绘制时相关接口调用，最后，总结出折线图绘制的通用思路，对后续有相关需求的小伙伴提供帮助。
AQI圆弧
先从最简单圆弧图开始，如上图可看到的信息有：半透明的圆弧，纯白色的圆弧，居中的 AQI 值以及其底部的文字描述。对于此图而言，只需要知道 ratio: 白色圆弧占比、AQIValue 和 AQIDesc。
这个简单直接先上代码再分析。
@override
void paint(Canvas canvas, Size size) {
weatherPrint("AqiChartPainter size:$size");
var radius = size.height / 2 - 10;
var centerX = size.width / 2;
var centerY = size.height / 2;
var centerOffset = Offset(centerX, centerY);
// 绘制半透明圆弧
_path.reset();
_path.addArc(Rect.fromCircle(center: centerOffset, radius: radius),
pi * 0.7, pi * 1.6);
_paint.style = PaintingStyle.stroke;
_paint.strokeWidth = 4;
_paint.strokeCap = StrokeCap.round;
_paint.color = Colors.white38;
canvas.drawPath(_path, _paint);
// 绘制纯白色圆弧
_path.reset();
_path.addArc(Rect.fromCircle(center: centerOffset, radius: radius),
pi * 0.7, pi * 1.6 * ratio);
_paint.color = Colors.white;
canvas.drawPath(_path, _paint);
// 绘制 AQIValue
var valuePara = UiUtils.getParagraph(value, 30);
canvas.drawParagraph(
valuePara,
Offset(centerOffset.dx - valuePara.width / 2,
centerOffset.dy - valuePara.height / 2));
// 绘制 AQIDesc
var descPara = UiUtils.getParagraph("$desc", 15);
canvas.drawParagraph(
descPara,
Offset(centerOffset.dx - valuePara.width / 2,
centerOffset.dy + valuePara.height / 2));
}
将步骤进行分解：
先绘制半透明圆弧，确认中心点坐标和半径，通过
_path.addArc(Rect oval, double startAngle, double sweepAngle)方法进行绘制。oval: 圆弧所在矩形，startAngle: 起始角度(以钟表为例，0为3点方向)，sweepAngle: 划过角度(默认方向顺时针)。在半透明圆弧基础上，根据 ratio (
currentAqiValue / totalAqiValue) 绘制纯白色圆弧。-
依次绘制中间 AQIValue 和 AQIDesc。Flutter 绘制文本跟 Android 比起来略微有点麻烦，通过构造
ui.Paragraph对象，然后调用canvas.drawParagraph(Paragraph paragraph, Offset offset)方法进行绘制。一般通过封装好的静态初始化方法构建ui.Paragraph对象：static ui.Paragraph getParagraph(String text, double textSize, {Color color = Colors.white, double itemWidth = 100}) { var pb = ui.ParagraphBuilder(ui.ParagraphStyle( textAlign: TextAlign.center, //居中 fontSize: textSize, //大小 )); pb.addText(text); pb.pushStyle(ui.TextStyle(color: color)); var paragraph = pb.build()..layout(ui.ParagraphConstraints(width: itemWidth)); return paragraph; }
关键词： addArc、Paragraph、 drawParagraph
日出日落贝塞尔曲线
上图看起来像是圆弧，其实是使用二阶贝塞尔曲线进行绘制。图中涵盖的信息并不多，其中包括左右日出日落时间、整体虚曲线、动态实曲线和当前时间。对于需要的数据除了日出日落时间，还需要根据 (nowTime - sunriseTime)/(sunsetTime - sunriseTime) 获取占比 ratio。
继续分解步骤：
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绘制 虚曲线，首先确认起点和终点，通过
_path.quadraticBezierTo(double x1, double y1, double x2, double y2)绘制贝塞尔曲线，参数需要传入 控制点 坐标和 终点 坐标。很遗憾 Flutter 没有提供虚线的接口，借用path_drawing插件中的dashPath(Path source, {@required CircularIntervalList方法进行虚线的绘制。dashArray,DashOffset dashOffset,}) var height = size.height; var width = size.width; double startX = marginLeftRight; double startY = height - marginBottom; double endX = width - marginLeftRight; double endY = startY; _path.reset(); _path.moveTo(startX, startY); _path.quadraticBezierTo(width / 2, marginTop, endX, endY); _paint.color = Colors.white; _paint.style = PaintingStyle.stroke; _paint.strokeWidth = 1.5; canvas.drawPath( dashPath(_path, dashArray: CircularIntervalList([10, 5])), _paint); -
绘制 实虚线，这里遇到一个问题，已知比例 ratio，在虚曲线上绘制实曲线(保证重叠)，不同于直线或者弧线，通过控制 xy 或者 sweepAngle 轻松实现。对二阶贝塞尔曲线稍有了解的可以知道，其主要由起始点和控制点组成，这三个值稍有变化，都很难做到重叠，所以得另辟蹊径。
Android 中有 PathMeasure 可以对 Path 进行分段，然后根据需要绘制的段数进行控制。同样，Flutter 也有对应的 API：
var metrics = _path.computeMetrics(); var pm = metrics.elementAt(0); Offset sunOffset = pm.getTangentForOffset(pm.length * ratio).position; canvas.save(); canvas.clipRect(Rect.fromLTWH(0, 0, sunOffset.dx, height)); canvas.drawPath(_path, _paint); canvas.restore();通过 getTangentForOffset 得到 ratio 下在曲线上的 x,y 坐标点，然后
_path.clipRect()对虚曲线裁剪最终得到实曲线。 -
绘制小太阳和当前时间，知道曲线上的 x,y 坐标，这就好办了
_paint.style = PaintingStyle.fill; _paint.color = Colors.yellow; canvas.drawCircle(sunOffset, 6, _paint); var now = DateTime.now(); String nowTimeStr = "${now.hour}:${now.minute}"; var nowTimePara = UiUtils.getParagraph(nowTimeStr, 14); canvas.drawParagraph(nowTimePara, Offset(sunOffset.dx - nowTimePara.width / 2, sunOffset.dy + 10));关键词：
quadraticBezierTo、dashPath、computeMetrics、getTangentForOffset、clipRect、drawCircle
多日折线图
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多日折线图
day_chart
上下的文字区域绘制根据各自高度顺延绘制即可，只要预留出中间折线的绘制区域即可。中间的折线区域又可以继续平分成 top 和 bottom 两个折线，各自绘制各自的，互不干扰。
折线图的绘制思路分为三步：找出最大最小值、计算单位温度的 y 值和遍历绘制
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遍历找出 top 和 bottom 的最大最小值
void setMinMax() { _data.forEach((element) { if (element.dayTemp > topMaxTemp) { topMaxTemp = element.dayTemp; } if (element.dayTemp < topMinTemp) { topMinTemp = element.dayTemp; } if (element.nightTemp > bottomMaxTemp) { bottomMaxTemp = element.nightTemp; } if (element.nightTemp < bottomMinTemp) { bottomMinTemp = element.nightTemp; } }); } -
根据温度计算x,y值，目前已知折线的高度 itemHeight, 具体温度 temp,起点 topLineStartY，最高最低温度已经实际温度，即可算出温度对应的 y 坐标值，x坐标值
getTopLineY(int temp) { if (temp == topMaxTemp) { return topLineStartY; } return topLineStartY + (topMaxTemp - temp) / (topMaxTemp - topMinTemp) * lineHeight; } x = startX + index*itemWidth; -
开始绘制，x,y 都知道了，直线、原点以及文字都可以进行遍历绘制了
_paint.color = Colors.white; var topOffset = Offset(startX, getTopLineY(element.dayTemp)); var bottomOffset = Offset(startX, getBottomLineY(element.dayTemp)); _paint.style = PaintingStyle.fill; // 绘制折线上的圆点 canvas.drawCircle(topOffset, 3, _paint); canvas.drawCircle(bottomOffset, 3, _paint); // 绘制圆点上下的温度值 var topTempPara = UiUtils.getParagraph("${element.dayTemp}°", mainTextSize, itemWidth: itemWith); canvas.drawParagraph( topTempPara, Offset(topOffset.dx - topTempPara.width / 2, topOffset.dy - topTempPara.height - 5)); var bottomTempPara = UiUtils.getParagraph("${element.dayTemp}°", mainTextSize, itemWidth: itemWith); canvas.drawParagraph( bottomTempPara, Offset(bottomOffset.dx - bottomTempPara.width / 2, bottomOffset.dy + 5)); // 绘制折线 if (index == 0) { _topPath.moveTo(topOffset.dx, topOffset.dy); _bottomPath.moveTo(bottomOffset.dx, bottomOffset.dy); } else { _topPath.lineTo(topOffset.dx, topOffset.dy); _bottomPath.lineTo(bottomOffset.dx, bottomOffset.dy); } startX += itemWith; }); _paint.strokeWidth = 2; _paint.style = PaintingStyle.stroke; canvas.drawPath(_topPath, _paint); canvas.drawPath(_bottomPath, _paint); }
关键词： 最大最小值
动态降雨折线图
终于到了今天最难的角登场，只是对比前几个比较难，在上述折线的基础上加了折线入场动画。话不多说咱们开始吧，上图可拆成三部分，背景(y轴，xy轴描述)、渐变折线和动画
背景
x 轴被二等分，y 轴被三等分，计算出 xItemWidth 和 yItemHeight，然后绘制线和文字
void drawBg(Canvas canvas, Size size) {
// 绘制背景 line
double itemHeight = (size.height - _marginBottom) / 3;
double bgLineWidth = size.width - _marginLeft - _marginRight;
_paint.style = PaintingStyle.stroke;
_paint.strokeWidth = 1;
_paint.color = Colors.white.withAlpha(100);
for (int i = 0; i < 4; i++) {
var startOffset = Offset(_marginLeft, itemHeight * i);
var endOffset = Offset(_marginLeft + bgLineWidth, itemHeight * i);
canvas.drawLine(startOffset, endOffset, _paint);
}
// 绘制底部文字
var hourY = size.height - _marginBottom + _timeMarginTop;
var nowPara = UiUtils.getParagraph("现在", _textSize, itemWidth: bgLineWidth / 3);
canvas.drawParagraph(nowPara, Offset(_marginLeft - nowPara.width / 2, hourY));
var onePara = UiUtils.getParagraph("1小时后", _textSize, itemWidth: bgLineWidth / 3);
canvas.drawParagraph(onePara, Offset(_marginLeft + bgLineWidth / 2 - onePara.width / 2, hourY));
var twoPara = UiUtils.getParagraph("2小时后", _textSize, itemWidth: bgLineWidth / 3);
canvas.drawParagraph(twoPara, Offset(_marginLeft + bgLineWidth - twoPara.width / 2, hourY));
// 绘制左侧文字
var bigPara = UiUtils.getParagraph("大", _textSize);
canvas.drawParagraph(bigPara, Offset(_marginLeft / 2 - bigPara.width / 2, 0));
var middlePara = UiUtils.getParagraph("中", _textSize);
canvas.drawParagraph(middlePara, Offset(_marginLeft / 2 - middlePara.width / 2, itemHeight));
var smallPara = UiUtils.getParagraph("小", _textSize);
canvas.drawParagraph(smallPara, Offset(_marginLeft / 2 - smallPara.width / 2, itemHeight * 2));
}
渐变折线
-
绘制折线，最大值不用计算已经知道 yMax = 1.0，xMax = 120，可以计算出点的 x,y 坐标值，然后进行遍历绘制
double width = size.width - _marginLeft - _marginRight; double height = size.height - _marginBottom; double startX = _marginLeft; double itemWidth = width / 120; double itemHeight = height / 100; _linePath.reset(); for (int i = 0; i < _data.length; i++) { double y = height - _data[i] * 100 * itemHeight * _ratio; double x = startX + i * itemWidth; if (i == 0) { _linePath.moveTo(x, y); } else { _linePath.lineTo(x, y); } } _linePaint.style = PaintingStyle.stroke; _linePaint.strokeWidth = 1; _linePaint.color = Colors.white; canvas.drawPath(_linePath, _linePaint); _linePath.lineTo(width + startX, height); _linePath.lineTo(startX, height); _linePath.close(); -
渐变效果，复用折线 path，通过
ui.Gradient.linear创建渐变区域，然后设置到_linePaint.shader上var gradient = ui.Gradient.linear( Offset(0, 0), Offset(0, height),[ const Color(0xFFffffff), const Color(0x00FFFFFF) ], ); _linePaint.style = PaintingStyle.fill; _linePaint.shader = gradient; canvas.drawPath(_linePath, _linePaint);
入场动画
在 渐变折线#1 中对 y 的计算 double y = height - _data[i] * 100 * itemHeight * _ratio; 中提到了 _ratio，这个就是控制动画效果关键变量，区间 [0,1]，0为y=0.0 的直线，1为实际的折线图效果。
而这个 _ratio 有动画进行控制:
_controller =
AnimationController(duration: Duration(milliseconds: 250), vsync: this);
CurvedAnimation(parent: _controller, curve: Curves.linear);
_controller.addListener(() {
setState(() {
_ratio = _controller.value;
});
});
最终的动态折线效果即可完成。
关键词：drawLine、ui.Gradient.linear、AnimationController
总结
整体下来，无论是圆弧、曲线还是折线或者类似简单的绘制都有章可循。
- 对 待实现效果进行分析，找出关键信息进行分层分步，找出静态数据和动态数据，也就是常量和变量。
- 计算好基础数据，比如整体宽高，单位宽高，起始值，最大最小值
- 有了数据支撑，根据效果调用对应的绘制 API，设置 paint 的相关属性，完成绘制
- 如果有动画，以控制变量作为切入口，动画本身只关注变量值的改变，而不用考虑变量对绘制的影响