Android学习笔记12：图像渲染（Shader）

在Android中，提供了Shader类专门用来渲染图像以及一些几何图形。

　　Shader类包括了5个直接子类，分别为：BitmapShader、ComposeShader、LinearGradient、RadialGradient以及SweepGradient。其中，BitmapShader用于图像渲染；ComposeShader用于混合渲染；LinearGradient用于线性渲染；RadialGradient用于环形渲染；而SweepGradient则用于梯度渲染。

　　使用Shader类进行图像渲染时，首先需要构建Shader对象，然后通过Paint的setShader()方法来设置渲染对象，最后将这个Paint对象绘制到屏幕上即可。

　　有一点需要注意，使用不同的方式渲染图像时需要构建不同的对象。

1.BitmapShader（图像渲染）

　　BitmapShader的作用是使用一张位图作为纹理来对某一区域进行填充。可以想象成在一块区域内铺瓷砖，只是这里的瓷砖是一张张位图而已。

　　BitmapShader函数原型为：

　　public BitmapShader (Bitmap bitmap, Shader.TileMode tileX, Shader.TileMode tileY);

　　其中，参数bitmap表示用来作为纹理填充的位图；参数tileX表示在位图X方向上位图衔接形式；参数tileY表示在位图Y方向上位图衔接形式。

　　Shader.TileMode有3种参数可供选择，分别为CLAMP、REPEAT和MIRROR。

　　CLAMP的作用是如果渲染器超出原始边界范围，则会复制边缘颜色对超出范围的区域进行着色。REPEAT的作用是在横向和纵向上以平铺的形式重复渲染位图。MIRROR的作用是在横向和纵向上以镜像的方式重复渲染位图。

2.LinearGradient（线性渲染）

　　LinearGradient的作用是实现某一区域内颜色的线性渐变效果。

　　LinearGradient的函数原型为：

　　public LinearGradient (float x0, float y0, float x1, float y1, int[] colors, float[] positions, Shader.TileMode tile);

　　其中，参数x0表示渐变的起始点x坐标；参数y0表示渐变的起始点y坐标；参数x1表示渐变的终点x坐标；参数y1表示渐变的终点y坐标；参数colors表示渐变的颜色数组；参数positions用来指定颜色数组的相对位置；参数tile表示平铺方式。

　　通常，参数positions设为null，表示颜色数组以斜坡线的形式均匀分布。

3.ComposeShader（混合渲染）

　　ComposeShader的作用是实现渲染效果的叠加，如BitmapShader与LinearGradient的混合渲染效果等。

　　ComposeShader的函数原型为：

　　public ComposeShader (Shader shaderA, Shader shaderB, PorterDuff.Mode mode);

　　其中，参数shaderA表示某一种渲染效果；参数shaderB也表示某一种渲染效果；参数mode表示两种渲染效果的叠加模式。

　　PorterDuff.Mode有16种参数可供选择，分别为：CLEAR、SRC、DST、SRC_OVER、DST_OVER、SRC_IN、DST_IN、SRC_OUT、DST_OUT、SRC_ATOP、DST_ATOP、XOR、DARKEN、LIGHTEN、MULTIPLY、SCREEN。

　　这16种叠加模式的具体叠加效果如图1所示。

 

图1 叠加效果

4.RadialGradient（环形渲染）

　　RadialGradient的作用是在某一区域内实现环形的渐变效果。

　　RadialGradient的函数原型为：

　　public RadialGradient (float x, float y, float radius, int[] colors, float[] positions, Shader.TileMode tile);

　　其中，参数x表示环形的圆心x坐标；参数y表示环形的圆心y坐标；参数radius表示环形的半径；参数colors表示环形渐变的颜色数组；参数positions用来指定颜色数组的相对位置；参数tile表示平铺的方式。

5.SweepGradient（梯度渲染）

　　SweepGradient也称为扫描渲染，是指在某一中心以x轴正方向逆时针旋转一周而形成的扫描效果的渲染形式。

　　SweepGradient的函数原型为：

　　public SweepGradient (float cx, float cy, int[] colors, float[] positions);

　　其中，参数cx表示扫描的中心x坐标；参数cy表示扫描的中心y坐标；参数colors表示梯度渐变的颜色数组；参数positions用来指定颜色数组的相对位置。

6.实例

　　在本实例中，分别实现了上述的5种渲染效果。效果如图2所示。其中，最上面的是BitmapShader效果图；第二排的左边是LinearGradient的效果图；第二排的右边是RadialGradient的效果图；第三排的左边是ComposeShader的效果图（LinearGradient与RadialGradient的混合效果）；第三排的右边是SweepGradient的效果图。

 

图2 渲染效果

　　定义了MyView类，用来绘制各种渲染效果，MyView.java源码如下。

MyView.Java源码
 1 package com.example.android_imageshader;
 2
 3 import android.annotation.SuppressLint;
 4 import android.content.Context;
 5 import android.graphics.Bitmap;
 6 import android.graphics.BitmapShader;
 7 import android.graphics.Canvas;
 8 import android.graphics.Color;
 9 import android.graphics.ComposeShader;
10 import android.graphics.LinearGradient;
11 import android.graphics.Paint;
12 import android.graphics.PorterDuff;
13 import android.graphics.RadialGradient;
14 import android.graphics.RectF;
15 import android.graphics.Shader;
16 import android.graphics.SweepGradient;
17 import android.graphics.drawable.BitmapDrawable;
18 import android.view.View;
19
20 @SuppressLint({ "DrawAllocation", "DrawAllocation", "DrawAllocation" })
21 public class MyView extends View  {
22    
23     Bitmap mBitmap = null;                              //Bitmap对象   
24     Shader mBitmapShader = null;               //Bitmap渲染对象
25     Shader mLinearGradient = null;             //线性渐变渲染对象
26     Shader mComposeShader = null;           //混合渲染对象
27     Shader mRadialGradient = null;             //环形渲染对象
28     Shader mSweepGradient = null;             //梯度渲染对象
29            
30     public MyView(Context context) {
31         super(context);
32        
33         //加载图像资源
34         mBitmap = ((BitmapDrawable) getResources().
35                 getDrawable(R.drawable.snow)).getBitmap();
36        
37         //创建Bitmap渲染对象
38         mBitmapShader = new BitmapShader(mBitmap, Shader.TileMode.REPEAT,
39                 Shader.TileMode.MIRROR);
40    
41         //创建线性渲染对象
42         int mColorLinear[] = {Color.RED, Color.GREEN, Color.BLUE, Color.WHITE};
43         mLinearGradient = new LinearGradient(0, 0, 100, 100, mColorLinear, null,
44                 Shader.TileMode.REPEAT);
45                    
46         //创建环形渲染对象
47         int mColorRadial[] = {Color.GREEN, Color.RED, Color.BLUE, Color.WHITE};
48         mRadialGradient = new RadialGradient(350, 325, 75, mColorRadial, null,
49                 Shader.TileMode.REPEAT);
50    
51         //创建混合渲染对象
52         mComposeShader = new ComposeShader(mLinearGradient, mRadialGradient,
53                 PorterDuff.Mode.DARKEN);
54        
55         //创建梯形渲染对象
56         int mColorSweep[] = {Color.GREEN, Color.RED, Color.BLUE, Color.YELLOW, Color.GREEN};
57         mSweepGradient = new SweepGradient(370, 495, mColorSweep, null);       
58     }
59
60     public void onDraw(Canvas canvas) {
61         super.onDraw(canvas);
62        
63         Paint mPaint = new Paint();
64         canvas.drawColor(Color.GRAY);      //背景置为灰色
65        
66         //绘制Bitmap渲染的椭圆
67         mPaint.setShader(mBitmapShader);
68         canvas.drawOval(new RectF(90, 20, 90+mBitmap.getWidth(),
69                 20+mBitmap.getHeight()), mPaint);
70
71         //绘制线性渐变的矩形
72         mPaint.setShader(mLinearGradient);
73         canvas.drawRect(10, 250, 250, 400, mPaint);
74        
75         //绘制环形渐变的圆
76         mPaint.setShader(mRadialGradient);
77         canvas.drawCircle(350, 325, 75, mPaint);
78        
79         //绘制混合渐变(线性与环形混合)的矩形
80         mPaint.setShader(mComposeShader);
81         canvas.drawRect(10, 420, 250, 570, mPaint);
82                
83         //绘制梯形渐变的矩形
84         mPaint.setShader(mSweepGradient);
85         canvas.drawRect(270, 420, 470, 570, mPaint);
86     }   
87 }