2D graafika Java - Komplekssete kujundite ja geomeetriliste kujundite kujundamine

• Sissejuhatus Java 2D graafikasse

Sissejuhatus Java 2D graafikasse

Java toetab 2D rakenduste programmeerimisliidest, mis võimaldab teil luua 2D graafikat väga kvaliteetselt. Java 2D API koosneb klassidest, millel on eelnevalt määratletud Java funktsioonid või meetodid, mis võimaldavad programmeerijal teostada geomeetrilisi teisendusi, piltide töötlemist, alfa-kompositsiooni ja paljusid muid täpsemat graafilist kujundamist.

Java 2D API on osa Java 2 platvormist. Allpool on paketid, millest 2D API koosneb:

• wäga
• awt.image
• awt.color
• awt.font
• awt.geom
• awt.print
• awt.image.rendereeritav

Java 2D API laiendab abstraktse Windowsi tööriistakomplekti (AWT), pakkudes kahemõõtmelist graafika- ja pildivõimalust. Pakett koosneb täisfunktsionaalsest raamistikust rikka kasutajaliidese, joonistusprogrammide ja piltide redigeerijate väljatöötamiseks.

Java 2D API abil saate tuge järgmiste funktsioonide jaoks:

• See võimaldab teil keerulised dokumendid välja printida.
• See pakub täiustatud värvikomplektiga värvihaldust.
• Pakendil on lai valik kasutusvalmis geomeetrilisi kujundusi, näiteks kõverad, ruudud, kolmnurgad, ristkülikud
• Pakett võimaldab teil muuta mis tahes kuju väga intuitiivsel viisil.
• Kui soovite kogu kujundusprotsessis säilitada sama kvaliteeti, hüppab vihjeid vajaduse korral alati juurde

Siiani arutasime väga kõrgel tasemel, mis on 2D API ja mida saate selle API abil saavutada. Nüüd, kui olete sellest mõne sisu saanud, läheme sellesse jaotisse põhjalikumalt. Üks olulisemaid osi on see, et Java 2D Renderdamisega ei pea te alati tegelema primitiivsete geomeetriliste mustritega ja peate kujundama oma geomeetrilise kujundi. Vaatame, kuidas renderdamine töötab 2D API-s.

Java 2D renderdamine

Java 2D API toetab ühtset renderdusmudelit erinevat tüüpi seadmetes, olgu see kuvarimonitor või printer. Programmi väljatöötamise ajal töötab renderdamine samal viisil, sõltumata lõppkomponendist, kas see on printer või kuvarimonitor. Pakett tuvastab ja muudab lõppkomponendi põhjal automaatselt graafikakonteksti. Java 2D API koosneb java.awt.Graphics2D, mis laiendab graafikaklassi, pakkudes tuge täiustatud graafika ja renderdusfunktsioonide jaoks.

Allpool on toodud omadused, mida pakett pakub:

• See toetab primitiivsete geomeetriliste kujundite ja kujundite renderdamist.
• See annab võimaluse täita mis tahes kuju sisemus lööki kasutades värvi atribuutides määratletud värvi või mustriga.
• See võimaldab teil määratud pildi renderdada.
• See võimaldab teisendada tekstistringid glüfideks, mida saab täita värvi atribuutides täpsustatud värvidega.

Näide nr 1

Vaatame sama Java programmi ja vaatame, kuidas see töötab.

Kood:

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);
)
)
)

Väljund:

Graafikaklass pakub erinevaid graafiliste objektide joonistamise meetodeid. Kõige tavalisemad meetodid on drawString (), drawImage () ja fillXxx (). Need meetodid võib üldjoontes jagada kahte kategooriasse. Graafikameetodi esimene tüüp on see, mis pakub joonistamise ja täitmise funktsioone, mis võimaldavad kasutajatel renderdada põhikujusid, teksti ja pilte. Muud tüüpi meetod on atribuutide sätete jaoks, mis võimaldab teil muuta joonise konsoolis kuvamise mõju. Sellised meetodid nagu setColor ja setFont võimaldavad teil otsustada, kuidas joonistamine ja täitmine renderdatakse. Graafiline kontekst vastutab oleku või atribuutide, näiteks praeguse värvivärvi ja fondi säilitamise eest.

Näide 2

Vaatame veel ühte näidet sellest, mida veel saame Java 2D klassidega saavutada.

Kood:

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 ) );
)
)

Väljund:

Näide 3

Rakendame 2D java järgmises programmis.

Kood:

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 );
)
)
)

Väljund:

Näide 4

Värvikoodide rakendamine järgmises programmis.

Kood:

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);
)
)
)
Väljund:

Näide 5

2D java tekstigraafika jaoks.

Kood:

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;
)
)

Väljund:

Järeldus

Nüüd, kui oleme jõudnud artikli lõppu, loodan, et kutid peavad saama aimu, mida saate Java 2D graafika abil saavutada. Ausalt, Java 2D klasside võimekus ei piirdu lihtsate kujundite ja kujunditega, seda saab laiendada keerukate kujundite ja geomeetriliste kujundite kujundamiseks ning see sõltub enamasti sellest, kuidas kasutate olemasolevaid klasse ja meetodeid.

Soovitatav artikkel

See on Java 2D-graafika juhend. Siin käsitleme Java 2D-graafika sissejuhatust koos koodi juurutamise ja väljundiga. Lisateavet leiate ka meie muudest soovitatud artiklitest -

1. Sissejuhatus 2D animatsiooni tarkvara
2. 2D ja 3D kujundid | 10 parimat võrdlust
3. Palindroom Java koos rakenduskoodiga
4. GridBagLayouti meetodid Java-s