Android ApiDemo分析（九）--Graphics

Graphics/AlphaBitmap

这个Demo演示了对图片的一些操作以及基本的绘图方式；

相关内容：
在Android要绘制一个东西，需要四个部分：一个Bitmap用于存储像素值，一个Canvas用于定义绘图操作，一个Paint定义绘图使用的颜色，画笔，画刷等属性，最后一个是要绘制的图形本身（如矩形，线段等）。
1、Bitmap - 称作位图，一般位图的文件格式后缀为bmp，作为一种逐像素的显示对象执行效率高，但是缺点也很明显存储效率低。程序中表示为一种存储对象。
1）createBitmap (int width, int height, Bitmap.Config config) 
      创建一个Bitmap，设定宽度、高度及存储方式。 Bitmap.Config用于设置位图的存储方式，主要是存储的精度不同。
2）extractAlpha() 提取Alpha通道，用于返回一个bitmap，该bitmap的alpha值为调用者的alpha值。
2、Drawable - 作为Android平台下通用的图形对象，它可以装载常用格式的图像，比如GIF、PNG、JPG，当然也支持BMP，当然还提供一些高级的可视化对象，比如渐变、图形等。
3、Canvas - 名为画布，我们可以看作是一种处理过程，使用各种方法来管理Bitmap、GL或者Path路径，同时它可以配合Matrix矩阵类给图像做旋转、缩放等操作，同时Canvas类还提供了裁剪、选取等操作。
4、Paint - 我们可以把它看做一个画图工具，比如画笔、画刷。他管理了每个画图工具的字体、颜色、样式。
1）setAntiAlias()设置是否抗锯齿，即是否对图形边缘做平滑处理；
5、Shader-着色、渲染，主要用来对图像做颜色上的特殊处理，供Paint使用，mPaint.setShader()；
Shader.TitleMode定义了3种平铺模式。
1）CLAMP边缘拉伸；2）MIRROR镜像平铺；3）REPEAT重复平铺。
Shader子类
1）BitmapShader渲染一张bitmap
     BitmapShader(Bitmap bitmap, Shader.TileMode tileX, Shader.TileMode tileY) 
     tileX、tileY分别指定bitmap在X轴、Y轴上的平铺模式。
2）SweepGradient顺时针圆周扫描（雷达）式渐变，将指定的颜色围绕中心点实现扫描式渐变。
      SweepGradient(float cx, float cy, int[] colors, float[] positions)
      cx，cy指定中心点坐标，colors指定围绕中心点分布的颜色，至少包含两种颜色。positions与colors对应，指定颜色之间的相对分布，起始位置为0，结束位置为1，单调递增，若position为null则平均分布。
     SweepGradient(float cx, float cy, int color0, int color1)只有两种颜色的平均辐射。
3）RadialGradient放射式渐变
     RadialGradient(float x, float y, float radius, int[] colors, float[] positions, Shader.TileMode tile)
     x、y指定中心，radius指定半径，colors指定分布的颜色，position指定相对位置。
     RadialGradient(float x, float y, float radius, int color0, int color1, Shader.TileMode tile)
     只有两种颜色的渐变。
4）LinearGradient 线性渐变，将颜色沿一条直线进行渐变
     LinearGradient(float x0, float y0, float x1, float y1, int[] colors, float[] positions, Shader.TileMode tile)
     x0，y0起点坐标，x1、y1终点坐标，其他参数与上面的相同。
     LinearGradient(float x0, float y0, float x1, float y1, int color0, int color1, Shader.TileMode tile)
      只有两种颜色的渐变。
5）ComposeShader混合渲染，用于将两种shader混合；
      ComposeShader(Shader shaderA, Shader shaderB, Xfermode mode)
      shader1最下层shader，shader2最上层shader；xfermode叠加模式，如果为null则默认SRC_OVER ；
      ComposeShader(Shader shaderA, Shader shaderB, PorterDuff.Mode mode)
      指定为PorterDuff.Mode模式的混合。
6、Xfermode对图形的重叠进行处理
     AvoidXfermode  指定了一个颜色和容差，强制Paint避免在它上面绘图(或者只在它上面绘图)。
     PixelXorXfermode  当覆盖已有的颜色时，应用一个简单的像素XOR操作。
     PorterDuffXfermode  这是一个非常强大的转换模式，使用它，可以使用图像合成的16条Porter-Duff规则的任意一条来控制Paint如何与已有的Canvas图像进行交互。

Graphics/AnimateDrawables

这个Demo演示了自定义的动画Drawable效果，主要实现是在draw（）方法中得到当前动画的传输矩阵，之后重新绘图；

相关内容：
Android 中定义了一个Drawable类为所有Drawable的抽象基类。表示一个“可以绘制在屏幕的对象”。通常的情况下是从资源文件中读取各种不同类型的Drawable。和View不同的是Drawable不能接受处理事件不能和用户交互。Android系统的Drawable有下列几种类型：
1）Bitmap: 代表PNG或是JPEG图像。
2）Nine Patch: PNG图像的一种扩展用法，多用来定义按钮边框，可以缩放。
3）Shape: 简单的矢量几何图形。
4）Layers:  drawable 的集合组件，可以由多层Drawable叠加组合而成。
5）States: drawable 的集合组件，可以从多个Drawable选择其一（一种状态）。
6）Levels: drawable的集合组件，可以根据Drawable的Level属性选择其一。
7）Scale: drawable的集合组件，使用一个Drawable但可以根据当前Level缩放Drawable。

动画的实现

@Override
public void draw(Canvas canvas) {
  Drawable dr = getProxy();
  if (dr != null) {
  int sc = canvas.save();
  Animation anim = mAnimation;
  if (anim != null) {
  anim.getTransformation(
  AnimationUtils.currentAnimationTimeMillis(), mTransformation);
  canvas.concat(mTransformation.getMatrix());
}
  dr.draw(canvas);
  canvas.restoreToCount(sc);
  }
}

canvas.save()和canvas.restoreToCount(sc)分别用来保存和恢复Canvas的状态（Maxtrix等属性），因为我们需要修改Canvas的Matrix属性，canvas.concat方法都会和当前Canvas的Matrix进行矩阵运算，如果不保存之前的Matrix属性，每次都会很上次矩阵运算的结果相乘，对应本例，即每次平移的距离会越来越大。

改编的实例：

public class AnimateDrawable extends ProxyDrawable {
    
    private Animation mAnimation;
    private Transformation mTransformation = new Transformation();

    public AnimateDrawable(Drawable target) {
        super(target);
    }    
    public AnimateDrawable(Drawable target, Animation animation) {
        super(target);
        mAnimation = animation;
    } 
    public Animation getAnimation() {
        return mAnimation;
    }
    
    public void setAnimation(Animation anim) {
        mAnimation = anim;
    }
    public boolean hasStarted() {
        return mAnimation != null && mAnimation.hasStarted();
    }   
    public boolean hasEnded() {
        return mAnimation == null || mAnimation.hasEnded();
    }   
    @Override
    public void draw(Canvas canvas) {
        Drawable dr = getProxy();
        if (dr != null) {
            int sc = canvas.save();
            Animation anim = mAnimation;
           if (anim != null) {
                anim.getTransformation(
                                    AnimationUtils.currentAnimationTimeMillis(),
                                    mTransformation);
                canvas.concat(mTransformation.getMatrix());
            }
            dr.draw(canvas);
            canvas.restoreToCount(sc);
        }
    }
}

Graphics/Arcs

这个Demo演示了使用Canvas画矩形、圆形及其相关属性设置；

相关内容：
Canvas绘图函数
drawArc (RectF oval, float startAngle, float sweepAngle, boolean useCenter, Paint paint) 
1）oval 矩形区域的边界值RectF (float left, float top, float right, float bottom)；
2）startAngle 圆弧起始角度，单位为度。
3）sweepAngle: 圆弧扫过的角度，顺时针方向，单位为度。
4）useCenter: 如果为True时，在绘制圆弧时将圆心包括在内，通常用来绘制扇形。
5）paint: 绘制圆弧的画板属性，如颜色，是否填充等。

Graphics/BitmapDecode

这个Demo演示了图像解码的功能实现；

相关内容：
Android提供了一个用于图像解码的类BitmapFactory，其中提供了一系列方法解析图片对象，包括byte 数组，InputStream ，资源ID，或者指定的文件名。
BitmapFactory.Options 用于指定解码时的一些设置：
1）inBitmap如果设置，当加载内容时该方法将尝试重用这个位图；
2）inDensity使用像素密度来表示位图；
3）inDither如果存在抖动，解码器将尝试解码图像抖动；
4）inPurgeable如果设置为true，则由此产生的位图将分配其像素，以便系统需要回收内存时可以将它们清除；
5）inInputShareable与inPurgeable一起使用，如果inPurgeable为false那该设置将被忽略，如果为true，那么它可以决定位图是否能够共享一个指向数据源的引用，或者是进行一份拷贝；
6）inJustDecodeBounds如果设置，那返回的位图将为空，但会保存数据源图像的宽度和高度；
7）inMutable如果设置，解码方法将始终返回一个可变的位图；
8）inPreferQualityOverSpeed如果设置为true，解码器将尝试重建图像以获得更高质量的解码，甚至牺牲解码速度；
9）inPreferredConfig 如果为非空，解码器将尝试解码成这个内部配置；
10）inSampleSize 如果设置的值大于1，解码器将等比缩放图像以节约内存；
11）inScaled如果设置，当inDensity和inTargetDensity不为0，加载时该位图将被缩放，以匹配inTargetDensity，而不是依靠图形系统缩放每次将它绘制到画布上；
12）inScreenDensity当前正在使用的实际屏幕的像素密度；
13）inTargetDensity这个位图将被画到的目标的像素密度；
14）mCancel用于指示已经调用了这个对象的取消方法的标志；
15）outHeight、outWidth图像的高度和宽度；
16）outMimeType 如果知道，这个字符串将被设置为解码图像的MIME类型。

Graphics/BitmapMesh

这个Demo演示了图像变化的一种方法，其中包含了对图像的网格化绘制；

相关内容：
图像网格化绘制函数
drawBitmapMesh (Bitmap bitmap, int meshWidth, int meshHeight, float[] verts, int vertOffset, int[] colors, int colorOffset, Paint paint) 
1）bitmap: 需要绘制在网格上的图像。
2）meshWidth: 网格的宽度方向的数目(列数），为0时不绘制图像。
3）meshHeight:网格的高度方向的数目（含数），为0时不绘制图像。
4）verts: (x,y)对的数组，表示网格顶点的坐标，至少需要有(meshWidth+1) * (meshHeight+1) * 2 + meshOffset  个(x,y)坐标。
5）vertOffset: verts数组中开始跳过的(x,y)对的数目。
6）Colors: 可以为空，不为空为每个顶点定义对应的颜色值，至少需要有(meshWidth+1) * (meshHeight+1) * 2 + meshOffset  个(x,y)坐标。
7）colorOffset： colors数组中开始跳过的(x,y)对的数目。
8）paint: 可以为空。

Graphics/Clipping

这个Demo演示了绘图中区域裁剪的基本用法，通过不同的裁剪选项获得多种绘图效果。Canvas提供了三种裁剪函数：clipPath()、clipRect()、clipRegion()。

相关内容：
1、Path该类封装了一系列方法，可以绘制线段、矩形、圆弧、椭圆、二次曲线、三次曲线等基本几何图形或是由这些基本几何图形组合；
Path.Direction绘制方向--CW是顺时针，CCW是逆时针；

2、Region.Op该枚举类型定义在graphic类中，提供了绘图过程中的剪切方式：

1）DIFFERENCE，区域相减，差集

2）REPLACE，完全替换

3）UNION，区域相加，并集

4）XOR，异或，选取两个区域没有相交的部分

5）REVERSE_DIFFERENCE，逆向差集，所选区域减去与前一区域重叠的部分

6）INTERSECT，交集，重叠部分