第19章 Java绘图总结
一.Java绘图类
Graphics 类
Graphics 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、矩形、多边形、椭圆、弧形等形状和文本、图形的绘制操作。另外，在执行操作之前，还可以使用相应的方法设置绘图的颜色和字体等状态属性。
Graphics2D 类
使用 Graphics 类可以完成简单的图像绘制任务，但是它所有实现的功能非常有限，如无法改变线条的粗线、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。由于Graphics2D 类是Graphics 类的扩展，也是推荐使用的 Java 绘图类。
二.绘制图形
Java可以分为使用 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绘制。
代码
package nineteentn;
import java.awt.*;
import javax.swing.*;
public class DrawCircle extends JFrame {
private final int OVAL_WIDTH = 80; // 圆形的宽
private final int OVAL_HEIGHT = 80; // 圆形的高
public DrawCircle() {
initialize(); // 调用初始化方法
}
private void initialize() {// 初始化方法
setSize(300, 200); // 设置窗体大小
setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); // 设置窗体关闭模式
setContentPane(new DrawPanel()); // 设置窗体面板为绘图面板对象
setTitle("绘图实例1"); // 设置窗体标题
}
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); // 绘制第1个圆形
g.drawOval(80, 10, OVAL_WIDTH, OVAL_HEIGHT); // 绘制第2个圆形
g.drawOval(150, 10, OVAL_WIDTH, OVAL_HEIGHT); // 绘制第3个圆形
g.drawOval(50, 70, OVAL_WIDTH, OVAL_HEIGHT); // 绘制第4个圆形
g.drawOval(120, 70, OVAL_WIDTH, OVAL_HEIGHT); // 绘制第5个圆形
}
}
public static void main(String[] args) {
new DrawCircle().setVisible(true);
}
}//例题19.1结果
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。
要回至指定形状的图形，需要先创建并初始化该图行类的对象，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。
java.awt.gemo 包中提供如下常用的图形类，这些类都实现了 Shape 接口：
Arc2D 类
CubicCurve2D 类
Ellipse2D 类
Line2D 类
Point2D 类
QuadCurve2D 类
Rectangle2D 类
RoundRectangle2D 类
代码
import java.awt.*;
import java.awt.geom.*;
import javax.swing.*;
public class DrawFrame extends JFrame {
public DrawFrame() {
setTitle("绘图实例2"); // 设置窗体标题
setSize(300, 200); // 设置窗体大小
setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); // 设置窗体关闭模式
add(new CanvasPanel()); // 设置窗体面板为绘图面板对象
}
class CanvasPanel extends JPanel {// 绘图变慢
public void paint(Graphics g) {
Graphics2D g2 = (Graphics2D) g;
Shape[] shapes = new Shape[4]; // 声明图形数组
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 bounds = shape.getBounds2D();
if (bounds.getWidth() == 80)
g2.fill(shape); // 填充图形
else
g2.draw(shape); // 绘制图形
}
}
}
public static void main(String[] args) {
new DrawFrame().setVisible(true);
}
}
//例题19.2结果
三.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改颜色，因为 Java 以跨平台和与硬件无关的方式支持颜色管理。
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() 方法设置属性，如果改变线条的粗细、虚实，定义线端点的形状、风格等。
setStroke() 方法必须接受一个Stroke 接口的实现类对象作参数，java.awt 包中提供了BasicStroke 类，它实行了了 Stroke 接口，并且通过不同的构造方法创建画笔不同对象。
代码
if (bounds.getWidth() == 80){//小的是实心的，大的是空心的
Color c = new Color(255,0,0);//设置颜色
g2.setColor(c);
g2.fill(shape);//填充变颜色
g2.fill(shape); // 填充图形
}else {
Color c = new Color(0,0,255);//让线条变颜色
g2.setColor(c);
g2.draw(shape); // 绘制图形
}结果
四.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。
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。
例：绘制文字钟表代码
package nineteentn;
import java.awt.*;
import java.awt.geom.Rectangle2D;
import java.util.Date;
import javax.swing.*;
public class DrawString extends JFrame {
public DrawString() {
setSize(230, 140); // 设置窗体大小
setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); // 设置窗体关闭模式
add(new CanvasPanel()); // 设置窗体面板为绘图面板对象
setTitle("绘图文本"); // 设置窗体标题
}
class CanvasPanel extends JPanel {
public void paint(Graphics g) {
Graphics2D g2 = (Graphics2D) g;
Rectangle2D rect = new Rectangle2D.Double(10, 10, 200, 80);
g2.setColor(Color.CYAN); // 设置当前绘图颜色
g2.fill(rect); // 填充矩形
Font font = new Font("宋体", Font.BOLD, 16);//创建字体
Date date = new Date();
g2.setColor(Color.BLUE); // 设置当前绘图颜色
g2.setFont(font); // 设置字体
g2.drawString("现在时间是", 20, 30); // 绘制文本
g2.drawString(String.format("%tr", date), 50, 60); // 绘制时间文本
}
}
public static void main(String[] args) {
new DrawString().setVisible(true);
}
}
//例题19.3结果
PLAIN：正常文字
BOLD：加粗
ITALIC:斜体
package nineteentn;
import java.awt.*;
import java.io.*;
import javax.imageio.ImageIO;
import javax.swing.*;
public class DrawImage extends JFrame {
Image img;// 展示的图片
public DrawImage() {
try {
img = ImageIO.read(new File("src/img.jpg"));// 读取图片文件
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
setSize(800, 800); // 设置窗体大小
setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); // 设置窗体关闭模式
add(new CanvasPanel()); // 设置窗体面板为绘图面板对象
setTitle("绘制图片"); // 设置窗体标题
}
class CanvasPanel extends JPanel {
public void paint(Graphics g) {
Graphics2D g2 = (Graphics2D) g;
g2.drawImage(img, 0, 0, this); // 显示图片,图片，x，y轴，重新绘制时通知哪个对象
}
}
public static void main(String[] args) {
new DrawImage().setVisible(true);
}
}//例题19.4五.显示图片
绘图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。
例：在窗体中显示照片代码
package nineteentn;
import java.awt.*;
import java.io.*;
import javax.imageio.ImageIO;
import javax.swing.*;
public class DrawImage extends JFrame {
Image img;// 展示的图片
public DrawImage() {
try {
img = ImageIO.read(new File("src/img.jpg"));// 读取图片文件
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
setSize(800, 800); // 设置窗体大小
setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); // 设置窗体关闭模式
add(new CanvasPanel()); // 设置窗体面板为绘图面板对象
setTitle("绘制图片"); // 设置窗体标题
}
class CanvasPanel extends JPanel {
public void paint(Graphics g) {
Graphics2D g2 = (Graphics2D) g;
g2.drawImage(img, 0, 0, this); // 显示图片,图片，x，y轴，重新绘制时通知哪个对象
}
}
public static void main(String[] args) {
new DrawImage().setVisible(true);
}
}//例题19.4结果
六.图像处理
放大和缩小
使用了 drawImage() 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，则需要使用他的重载方法。
代码
package nineteentn;
import java.awt.*;
import java.io.*;
import javax.imageio.ImageIO;
import javax.swing.*;
import javax.swing.event.*;
public class ImageZoom extends JFrame {
Image img;
private int imgWidth, imgHeight;
private JSlider jSlider;
public ImageZoom() {
try {
img = ImageIO.read(new File("src/img.jpg"));// 读取图片文件
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
CanvasPanel canvas = new CanvasPanel();
jSlider = new JSlider();
jSlider.setMaximum(1000);//滚动条
jSlider.setValue(100);
jSlider.setMinimum(1);
jSlider.addChangeListener(new ChangeListener() {
public void stateChanged(ChangeEvent e) {
canvas.repaint();
}
});
JPanel center = new JPanel();
center.setLayout(new BorderLayout());//居中
center.add(jSlider, BorderLayout.SOUTH);
center.add(canvas, BorderLayout.CENTER);
setContentPane(center);
setBounds(100, 100, 800, 600); // 设置窗体大小和位置
setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); // 设置窗体关闭模式
setTitle("绘制图片");
}
class CanvasPanel 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 = jSlider.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 ImageZoom().setVisible(true);
}
}//例题19.5结果
图像翻转
图像的翻转需要使用 drawImage() 方法的另一个重载方法。
此方法总是用来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，以保持这些映射关系。
代码
package nineteentn;
import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import java.io.*;
import javax.swing.*;
import javax.imageio.ImageIO;
public class PartImage extends JFrame {
private Image img;
private int dx1, dy1, dx2, dy2;//定义图像坐标
private int sx1, sy1, sx2, sy2;//定义图像坐标
private int width = 800, height = 888;// 图片宽高
private JButton vBtn = null;// 垂直翻转按钮
private JButton hBtn = null;// 水平翻转按钮
private CanvasPanel canvasPanel = null;
public PartImage() {
try {
img = ImageIO.read(new File("src/img.jpg"));// 读取图片文件
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
dx2 = sx2 = width; // 初始化图像大小
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);
addListener();
setBounds(100, 100, 800, 600); // 设置窗体大小和位置
setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); // 设置窗体关闭模式
setTitle("图片翻转"); // 设置窗体标题
}
private void addListener() {
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);// 绘制指定大小的图片
}
}
public static void main(String[] args) {
new PartImage().setVisible(true);
}
}//例题19.6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。
代码
package nineteentn;
import java.awt.*;
import java.io.*;
import javax.swing.*;
import javax.imageio.ImageIO;
public class RotateImage extends JFrame {
private Image img;
public RotateImage() {
try {
img = ImageIO.read(new File("src/img.jpg"));// 读取图片文件
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
setBounds(100, 100, 400, 350); // 设置窗体大小和位置
add(new CanvasPanel());
setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); // 设置窗体关闭模式
setTitle("图片旋转"); // 设置窗体标题
}
class CanvasPanel extends JPanel { // 画板
public void paint(Graphics g) {
Graphics2D g2 = (Graphics2D) g;
g2.rotate(Math.toRadians(5));// 旋转5度
g2.drawImage(img, 70, 10, 300, 200, this);
g2.rotate(Math.toRadians(5));
g2.drawImage(img, 70, 10, 300, 200, this);
g2.rotate(Math.toRadians(5));
g2.drawImage(img, 70, 10, 300, 200, this);
}
}
public static void main(String[] args) { // 主方法
new RotateImage().setVisible(true);
}
}
//19.7结果
图像倾斜
可以使用 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的效果。
代码
package nineteentn;
import java.awt.*;
import java.io.*;
import javax.swing.*;
import javax.imageio.ImageIO;
public class TiltImage extends JFrame {
private Image img;
public TiltImage() {
try {
img = ImageIO.read(new File("src/img.jpg"));// 读取图片文件
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
setBounds(100, 100, 400, 300); // 设置窗体大小和位置
add(new CanvasPanel());
setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); // 设置窗体关闭模式
setTitle("图片倾斜"); // 设置窗体标题
}
class CanvasPanel extends JPanel {
public void paint(Graphics g) {
Graphics2D g2 = (Graphics2D) g;
g2.shear(0.3, 0);// 倾斜30%
g2.drawImage(img, 0, 0, 300, 200, this);
}
}
public static void main(String[] args) {
new TiltImage().setVisible(true);
}
}//19.8结果
