十九章Java博客

要开发高级应用程序，就必须掌握一定的图像处理技术。Java绘图是Java程序开发不可缺少的技术，使用这些技术可以为程序提供数据统计、图表分析等功能，还可以为程序搭配音效，提高程序的交互能力。

19.1　Java绘图类
绘图是高级程序设计中非常重要的技术。例如，应用程序可以绘制闪屏图片、背景图片、组件外观等，Web程序可以绘制统计图、数据库存储的图片资源等。正所谓“一图胜千言”，使用图片能够更好地表达程序运行结果，并且能够进行细致的数据分析与保存等。

19.1.1　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、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绘图的颜色和字体等状态属性。

19.1.2　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

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Graphics类的实例对象，这时应该使用强制类型转换将其转换为Graphics2D类型。例如：

19.2　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绘制。例如，drawLine()方法可以绘制直线，drawRect()方法用于绘制矩形，drawOval()方法用于绘制椭圆形等。

【例19.1】绘制奥运五环图案

Graphics类常用的图形绘制方法：

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，如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。语法格式如下：

draw(Shape form)或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。

注意

各图形类都是抽象类型的。在不同图形类中有Double和Float两个实现类，这两个实现类以不同精度构建图形对象。为方便计算，在程序开发中经常使用Double类的实例对象进行图形绘制，但是如果程序中要使用成千上万个图形，则建议使用Float类的实例对象进行绘制，这样会节省内存空间。

19.3　绘图颜色与画笔属性
Java语言使用Color类封装颜色的各种属性，并对颜色进行管理。另外，在绘制图形时还可以指定线的粗细和虚实等画笔属性。

19.3.1　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，可以直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：

说明

设置好绘图颜色后，再进行绘图或者绘制文本，系统会采用该颜色作为前景色。如果此时想绘制其他颜色的图形或文本，则需要再次调用setColor()方法设置其他颜色。

19.3.2　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。

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)。
BasicStroke类构造方法的参数说明：

 cap参数可以使用CAP_BUTT、CAP_ROUND和CAP_SQUARE常量，这3个常量对线端点的装饰效果

 join参数用于修饰线段交会效果，可以使用JOIN_BEVEL、JOIN_MITER和JOIN_ROUND常量

19.4　绘制文本
Java绘图类也可以用来绘制文本内容，且可以在绘制前设置字体的样式、大小等。本节将讲解如何绘制文本和设置文本的字体。

19.4.1　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。
其中，字体样式可以使用Font类的PLAIN、BOLD和ITALIC常量

设置绘图类的字体可以使用绘图类的setFont()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。

19.4.2　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。语法格式有如下两种：

drawString(String str, int x, int y)
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。

19.5　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，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(Image 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

drawImage()方法的使用与绘制文本的drawString()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。

说明

repaint()方法会自动调用paint()方法，实现组件或画板的重画功能，类似于界面刷新。

19.6.2　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(Image 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。

drawImage()用于图像翻转的重载方法的参数说明：

【例19.6】翻转照片

19.6.3　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。语法如下：

rotate(double theta)
其中，theta是指旋转的弧度。

说明

rotate()方法只接受旋转的弧度作为参数，可以使用Math类的toRadians()方法将角度转换为弧度。toRadians()方法接受角度值作为参数，返回值是转换完毕的弧度值。

【例19.7】让照片围绕左上角点旋转

19.6.4　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。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19.8】让照片变成向左倾斜的平行四边形形状