2D графика в Java - Проектиране на сложни фигури и геометрични форми

• Въведение в 2D графиката на Java

Въведение в 2D графиката на Java

Java поддържа 2D интерфейс за програмиране на приложения, който ви позволява да създавате 2D графика с много високо качество. Java 2D API се състои от класове, които имат предварително дефинирани Java функции или методи, които позволяват на програмиста да извършва геометрична трансформация, обработка на изображения, алфа композиране и много други съвременни графични дизайни.

Java 2D API е част от платформата Java 2. По-долу са пакетите, от които 2D API се състои:

• AWT
• awt.image
• awt.color
• awt.font
• awt.geom
• awt.print
• awt.image.renderable

Java 2D API разширява инструментариума на абстрактния прозорец (AWT), за да предостави възможности за двуизмерна графика и изображения. Пакетът се състои от пълнофункционална рамка за разработване на богат потребителски интерфейс, програми за рисуване и редактори за изображения.

С Java 2D API ще получите поддръжка за следните функции:

• Той ще ви позволи да разпечатвате от сложни документи.
• Тя осигурява управление на цветовете с подобрен набор от цветове.
• Пакетът разполага с широка гама от готови за използване геометрични дизайни като извивки, квадратчета, триъгълници, правоъгълник
• Пакетът ви позволява да рендерирате всяка форма по много интуитивен начин.
• За да се поддържа същото качество по време на процеса на проектиране, визуализацията намеква, когато е необходимо

До сега обсъждахме на много високо ниво какво е 2D API и какво можете да постигнете с този API. Сега, след като имате някои същност от това, нека да разгледаме задълбочено този раздел. Една от най-важните части е, че при Java 2D визуализация винаги не е нужно да се справяте с примитивни геометрични модели и трябва да проектирате вашата геометрична фигура. Така че нека да видим как работи визуализацията в 2D API.

Java 2D изобразяване

Java 2D API поддържа равномерен модел на изобразяване на всички различни видове устройства, това е монитор на дисплея или принтер. По време на разработването на програмата визуализацията работи по същия начин, независимо от крайния компонент, независимо дали е принтер или дисплей. Пакетът автоматично открива и променя графичния контекст въз основа на крайния компонент. Java 2D API се състои от java.awt.Graphics2D, който разширява класа Graphics, за да осигури поддръжка за подобрена функция за графика и изобразяване.

По-долу са описани функциите, които пакетът предоставя:

• Поддържа изобразяването на примитивни геометрични фигури и фигури.
• Той предлага възможността за пълнене на интериора на всякаква форма с всеки цвят или модел, посочени в атрибутите на боя, като се използват щрихи.
• Позволява ви да изобразите посоченото изображение.
• Тя ви позволява да конвертирате текстовите струни в глифове, които могат да бъдат изпълнени с цветовете, посочени в атрибутите на боя.

Пример №1

Нека да разгледаме същата програма на Java и да видим как работи.

Код:

import javax.swing.JFrame;
import java.awt.*; // AWT package is responsible for creating GUI
import javax.swing.*; // Java swing package is responsible to provide UI components
// AWT class extents Jframe which is part of Swing package
public class AWTGraphicsSampleProgram extends JFrame (
/**
*
*/
// Defining all the static variables
private static final long serialVersionUID = 1L;
public static final int SAMPLE_CANVAS_WIDTH = 500;
public static final int SAMPLE_CANVAS_HEIGHT = 500;
// The program enters from the main method
public static void main(String() args) (
SwingUtilities.invokeLater(new Runnable() (
@Override
public void run() (
new AWTGraphicsSampleProgram(); // this run method will create a new object and thus invoke the constructor method.
)
));
)
//Here we are creating an instance of the drawing canvas inner class called DrawCanwas
private DrawCanvas sampleCanvas;
public AWTGraphicsSampleProgram() (
sampleCanvas = new DrawCanvas();
sampleCanvas.setPreferredSize(new Dimension(SAMPLE_CANVAS_WIDTH, SAMPLE_CANVAS_HEIGHT));
Container containerPane = getContentPane();
containerPane.add(sampleCanvas);
setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE); // setting up the default close mechanism
pack();
setTitle("……"); // set the desired title of the JFrame
setVisible(true); // setVisible method will be set the visibility of the Jframe to true
)
/**
* here drawCanvas is the inner class of the Jpanel which is used for custom drawing
*/
private class DrawCanvas extends JPanel (
/**
*
*/
private static final long serialVersionUID = 1L;
// Overriding paintComponent will let you to design your own painting
@Override
public void paintComponent(Graphics graphics) (
super.paintComponent(graphics);
setBackground(Color.BLACK); // setting the background color to black
graphics.setColor(Color.GREEN); // setting up the color to green
graphics.drawLine(30, 40, 100, 200);
graphics.drawOval(150, 180, 10, 10);
graphics.drawRect(200, 210, 20, 30);
graphics.setColor(Color.magenta);
graphics.fillOval(300, 310, 30, 50);
graphics.fillRect(400, 350, 60, 50);
graphics.setColor(Color.WHITE);
graphics.setFont(new Font("Monospaced", Font.PLAIN, 12)); // setting up the font style and font size
graphics.drawString("Java Graphics in 2D …", 10, 20);
)
)
)

изход:

Графичният клас предоставя различни методи за рисуване на различни графични обекти. Най-често срещаните методи са drawString (), drawImage () и fillXxx (). Тези методи могат да бъдат широко разделени на две категории. Първият тип графичен метод е, той предоставя функции за рисуване и запълване, които позволяват на потребителите да изобразяват основните форми, текст и изображения. Другият тип метод е за настройките на атрибутите, който ви позволява да промените ефекта от това как чертежът се появява в конзолата. Методи като setColor и setFont ви позволяват да решите как прави тегленето и запълването. Графичният контекст е отговорен за поддържането на състоянието или атрибутите, като текущия цвят на рисуването, текущия шрифт.

Пример №2

Нека видим още един пример за това какво още можем да постигнем с Java 2D класове.

Код:

import javax.swing.*;
import java.awt.event.*;
import java.awt.*;
import java.awt.geom.*;
import java.awt.image.*;
public class GeometricShapes extends JFrame
(
/**
*
*/
private static final long serialVersionUID = 1L;
@SuppressWarnings("deprecation")
public GeometricShapes()
(
super( "Geometric shapes" );
setSize( 425, 160 );
show();
)
public static void main( String args() )
(
GeometricShapes figure = new GeometricShapes();
figure.addWindowListener( new WindowAdapter()
(
public void windowclosing( WindowEvent e )
(
System.exit( 0 );
)
));
)
public void paint( Graphics graphics )
(
// Instantiating Graphics 2D class
Graphics2D graphics2D = ( Graphics2D ) graphics;
graphics2D.setPaint( new GradientPaint( 16, 30,
Color.red,
45, 105,
Color.green,
true ) );
graphics2D.fill( new Ellipse2D.Double( 6, 31, 61, 105 ) );
graphics2D.setPaint( Color.black );
graphics2D.setStroke(new BasicStroke( 9.0f ) );
graphics2D.draw( new Rectangle2D.Double( 82, 32, 67, 102 ) );
// This will create a black colored rounded rectangle
BufferedImage bufferedImage = new BufferedImage( 10, 10, BufferedImage.TYPE_INT_RGB );
Graphics2D design = bufferedImage.createGraphics();
design.setColor( Color.blue );
design.fillRect( 0, 0, 9, 9 );
design.setColor( Color.orange );
design.drawRect( 2, 2, 7, 7 );
design.setColor( Color.black );
design.fillRect( 2, 2, 4, 4 );
design.setColor( Color.pink );
design.fillRect( 5, 5, 2, 2 );
graphics2D.setPaint( new TexturePaint( bufferedImage, new Rectangle( 9, 9 ) ) );
graphics2D.fill( new RoundRectangle2D.Double( 156, 31, 76, 101, 51, 51 ) );
graphics2D.setPaint( Color.CYAN );
graphics2D.setStroke(new BasicStroke( 7.0f ) );
graphics2D.draw( new Arc2D.Double( 240, 30, 75, 100, 0, 270, Arc2D.PIE ) );
// this will create line in red and black color
graphics2D.setPaint( Color.red );
graphics2D.draw( new Line2D.Double( 400, 40, 350, 180 ) );
float dashesArray() = ( 20 );
graphics2D.setPaint( Color.black );
graphics2D.setStroke( new BasicStroke( 4, BasicStroke.CAP_BUTT, BasicStroke.JOIN_ROUND, 10, dashesArray, 0 ) );
graphics2D.draw( new Line2D.Double( 320, 30, 395, 150 ) );
)
)

изход:

Пример №3

Нека приложим 2D java в следната програма.

Код:

import javax.swing.*;
import java.awt.event.*;
import java.awt.*;
import java.awt.geom.*;
public class GeometricShapes2 extends JFrame
(
/**
*
*/
private static final long serialVersionUID = 1L;
public static void main( String args() )
(
GeometricShapes2 design = new GeometricShapes2();
design.addWindowListener(new WindowAdapter()
(
));
)
@SuppressWarnings("deprecation")
public GeometricShapes2()
(
super( "A circle made up of stars by joining them at certain position filled with random colors" );
setBackground( Color. green );
setSize( 450, 450 );
show();
)
public void paint( Graphics graphics )
(
int xCoordinates() = ( 57, 69, 111, 75, 85, 57, 29, 39, 3, 45 );
int yCoordinates() = ( 2, 38, 38, 56, 98, 74, 98, 56, 38, 38 );
Graphics2D graphics2D = ( Graphics2D ) graphics;
GeneralPath starFigure = new GeneralPath();
starFigure.moveTo( xCoordinates( 0 ), yCoordinates( 0 ) );
for ( int j = 1; j < xCoordinates.length; j++ )
starFigure.lineTo( xCoordinates( j ), yCoordinates( j ) );
starFigure.closePath();
graphics2D.translate( 200, 200 );
for ( int i = 1; i <= 10; i++ )
(
graphics2D.rotate( Math. PI / 9.0 );
graphics2D.setColor(new Color( ( int ) ( Math. random () * 128 ), ( int ) ( Math. random () * 128 ),
( int ) ( Math. random () * 128 ) ) );
graphics2D.fill( starFigure );
)
)
)

изход:

Пример №4

Прилагане на цветно кодиране в следната програма.

Код:

import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import java.awt.geom.*;
public class GeometricShapes3 extends Canvas (
/**
*
*/
private static final long serialVersionUID = 1L;
Frame windowFrame;
TextField sampleText;
Font sampleFont;
Color colorOfText;
Color colorOfCircle;
public static void main(String args()) (
GeometricShapes3 start;
start = new GeometricShapes3();
)
public GeometricShapes3() (
this("Arial", Font.BOLD, 18, Color.gray, Color.red);
)
public GeometricShapes3(String ff, int fs, int fz, Color bg, Color fg) (
setBackground(bg);
colorOfCircle = Color.green.brighter();
colorOfText = fg;
sampleFont = new Font(ff, fs, fz);
sampleText = new TextField("eduCBA (Corporate Bridge Consultancy Pvt Ltd) ");
windowFrame = new Frame("Demo");
windowFrame.add(sampleText, BorderLayout.NORTH);
windowFrame.add(this, BorderLayout.CENTER);
windowFrame.setSize(new Dimension(300, 340));
windowFrame.setLocation(150, 140);
windowFrame.addWindowListener(new WindowAdapter() (
public void windowClosing(WindowEvent we) (
System.exit(0);
)
));
sampleText.addActionListener(new ActionListener() (
public void actionPerformed(ActionEvent ae) (
repaint();
)
));
windowFrame.setVisible(true);
)
public void paint(Graphics graphics) (
String sampleTxt = sampleText.getText();
if (sampleTxt.length() == 0) return;
if (graphics instanceof Graphics2D) (
Dimension dimension = getSize();
Point point = new Point(dimension.width / 2, dimension.height / 2);
int radius = (int)(point.x * 0.84);
graphics.setColor(colorOfCircle);
graphics.drawArc(point.x - radius, point.y - radius,
radius*2-1, radius*2-1,
0, 360);
graphics.setColor(colorOfText);
graphics.setFont(sampleFont);
CircularText((Graphics2D)graphics, sampleTxt, point, radius, -Math.PI/2, 1.0);
)
else (
System.out.println("Some Error Occurred");
)
)
static void CircularText(Graphics2D graphics, String sampleTxt, Point center,
double radius, double length, double height)
(
double circleAngle = length;
Point2D circle = new Point2D.Double(center.x, center.y);
char chArray() = sampleTxt.toCharArray();
FontMetrics fm = graphics.getFontMetrics();
AffineTransform formx, formy;
formx = AffineTransform.getTranslateInstance(circle.getX(), circle.getY());
for(int i = 0; i < chArray.length; i++) (
double cwid = (double)(getWidth(chArray(i), fm));
if (!(chArray(i) == ' ' || Character.isSpaceChar(chArray(i)))) (
cwid = (double)(fm.charWidth(chArray(i)));
formy = new AffineTransform(formx);
formy.rotate(circleAngle, 0.0, 0.0);
String chstr = new String(chArray, i, 1);
graphics.setTransform(formy);
graphics.drawString(chstr, (float)(-cwid/2), (float)(-radius));
)
if (i < (chArray.length - 1)) (
double adv = cwid/2.0 + fm.getLeading() + getWidth(chArray(i + 1), fm)/2.0;
circleAngle += Math.sin(adv / radius);
)
)
)
static int getWidth(char charText, FontMetrics fontMetrics) (
if (charText == ' ' || Character.isSpaceChar(charText)) (
return fontMetrics.charWidth('n');
)
else (
return fontMetrics.charWidth(charText);
)
)
)
изход:

Пример №5

2D java за текстова графика.

Код:

import java.awt.*;
import java.awt.event.WindowAdapter;
import java.awt.event.WindowEvent;
import java.awt.font.FontRenderContext;
import java.awt.font.TextLayout;
import java.awt.geom.AffineTransform;
import java.awt.geom.Rectangle2D;
import java.awt.image.BufferedImage;
public class FontsDemo extends Frame (
/**
*
*/
private static final long serialVersionUID = 1L;
public static void main( String() argv ) (
FontsDemo myExample = new FontsDemo( "Text Graphics" );
)
public FontsDemo( String title ) (
super( title );
setSize( 450, 180 );
addWindowListener( new WindowAdapter() (
public void windowClosing( WindowEvent we ) (
dispose();
System. exit ( 0 );
)
) );
setVisible( true );
)
public void paint( Graphics g ) (
Graphics2D graphics = (Graphics2D) g;
FontRenderContext frc = graphics.getFontRenderContext();
Font font = new Font( "Arial", Font. HANGING_BASELINE | Font. BOLD, 72 );
TextLayout tl = new TextLayout( "eduCBA", font, frc );
Shape myShape = tl.getOutline( AffineTransform. getTranslateInstance ( 50, 100 ) );
Paint myPaint = loadTextureResource( "1.gif" );
graphics.setPaint( myPaint );
graphics.fill( myShape );
)
public TexturePaint loadTextureResource( String absfilename ) (
MediaTracker tracker = new MediaTracker( this );
Image imtexture = Toolkit.getDefaultToolkit().getImage( absfilename );
tracker.addImage( imtexture, 0 );
try (
tracker.waitForID( 0 );
int width = imtexture.getWidth( this );
int height = imtexture.getHeight( this );
System. out .println( "width" + width + " height =" + height );
BufferedImage buffImg = new
BufferedImage( width, height, BufferedImage. TYPE_INT_ARGB );
Graphics g = buffImg.getGraphics();
g.drawImage( imtexture, 0, 0, this );
return new TexturePaint( buffImg, new Rectangle2D.Double( 0, 0, width, height ) );
)
catch( Exception e ) (
System. out .println( "Exception on Image-Texture Loading" );
)
return null;
)
)

изход:

заключение

Сега, когато стигнахме до края на статията, надявам се, момчета, да имате добра представа какво можете да постигнете с Java 2D графиката. Честно казано, възможностите на Java 2D класовете не се ограничават до прости форми и фигури, тя може да бъде разширена за проектиране на сложни фигури и геометрични фигури и най-вече зависи от това как използвате предимствата на съществуващите класове и методи.

Препоръчителен член

Това е ръководство за 2D графика на Java. Тук обсъждаме Въведение в 2D графика в Java, заедно с внедряването на кода и изхода. Можете да разгледате и другите ни предложени статии, за да научите повече -

1. Въведение в 2D анимационен софтуер
2. 2D и 3D форми | Топ 10 сравнения
3. Палиндром в Java с Код за изпълнение
4. Методи за GridBagLayout в Java