Java知多少（99）Graphics2D類的繪圖方法

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Java語言在Graphics類提供繪製各種基本的幾何圖形的基礎上,擴充Graphics類提供一個Graphics2D類,它擁用更強大的二維圖形處理能力,提供、座標轉換、顏色管理以及文字布局等更精確的控制。

繪圖屬性

Graphics2D定義了幾種方法，用於添加或改變圖形的狀態屬性。可以通過設定和修改狀態屬性，指定畫筆寬度和畫筆的串連方式；設定平移、旋轉、縮放或修剪變換圖形；以及設定填充圖形的顏色和圖案等。圖形狀態屬性用特定的Object Storage Service。

1. stroke屬性
stroke屬性控制線條的寬度、筆形樣式、線段串連方式或短劃線圖案。該屬性的設定需要先建立BasicStroke對象，再調用setStroke()方法來設定。建立BasicStroke對象的方法有：

• BasicStroke(float w)：指定線條寬w。
• BasicStroke(float w,int cap, int join)：
  • cap是端點樣：CAP_BUTT(無修飾)，CAP_ROUND(半圓形末端)，CAP_SQUARE(方形末端，預設值)。
  • Join定義兩線段交匯處的串連方式：JOIN_BEVEL(無修飾),JOIN_MTTER(尖形末端，預設值),JOIN_ROUND(圓形末端)。

2. paint屬性
paint屬性控制填充效果。先調用以下方法確定填充效果，理用setPaint()方法設定。

• GradientPaint(float x1,float y1,Color c1,float x2,flaot y2,Color c2)：從(x1,y1)到(x2,y2)顏色從c1漸層到c2。其中：參數c1,c2決定這個漸層色是從顏色c1漸層到顏色c2。參數x1,y1,x2,y2決定了漸層的強弱，即要求從點(x1,y1)出發到達點(x2,y2)，顏色從c1變成c2。
• GradientPaint(float x1,float y1,Color c1,float x2,float y2,Color c2,Boolean cyclic)：如果希望漸層到終點又是起點的顏色，應將cyclic設定為true。

3. transform屬性
transform 屬性用來實現常用的圖形平移、縮放和斜切等變換操作。首先建立AffineTransform對象，然後調用setTransform()方法設定transform屬性。最後，用具有指定屬性的Graphics2D對象繪製圖形。建立AffineTransform對象的方法有：

• getRotateinstrance(double theta)：旋轉theta弧度。
• getRotateInstance(double theta,dioble x,double y)：繞旋轉中心(x,y)旋轉。
• getScaleInstance(double sx,double sy)：x和y 方向分別按sx,sy比例變換。
• getTranslateInstance(double tx,double ty)：平移變換。
• getShearInstance(double shx,double shy)：斜切變換，shx和shy指定斜拉度。

也可以先建立一個沒有transform屬性的AffineTransform對象，然後用以下方法指定圖形平移、旋轉、縮放變換屬性。

• transelate(double dx,double dy)：將圖形在x軸方向平移dx像素。
• scale(double sx,double sy)：圖形在x軸方向縮放sx倍，縱向縮放sy倍。
• rotate(double arc,double x, double y)：圖形以點(x,y)為軸點，旋轉arc弧度。

例如，建立AffineTransform對象：
    AffineTransform trans = new AffineTransform();
為AffineTransform對象指定繞點旋轉變換屬性：
    Trans.rotate(50.0*3.1415927/180.0,90,80);
接著為Graphics2D 的對象g2d設定具有上述旋轉變換功能的“畫筆”：
    Graphics2D g2d = (Graphics2D)g;g2d.setTranstorm(trans);
最後，以繪圖物件為參數調用具有變換功能的Graphics2D 對象的draw()方法。例如，設已有一個二次曲線對象curve，以下代碼實現用上述旋轉功能的g2d對象繪製這條二次曲線：
    g2d.draw(curve);

4. clip屬性
clip屬性用於實現剪裁效果。設定剪裁屬性可調用setClip()方法確定剪裁區的Shape。連續多個setClip()得到它們交集的剪裁區。

5. composit屬性
composit屬性設定圖形重疊地區的效果。先用方法AlphaComposite.getInstance(int rule, float alpha)得到AlphaComposite對象，再通過setComposite()方法設定混合效果。Alpha值的範圍為0.0f(完全透明)-0.1f(完全不透明)。

Graphics2D類的繪圖方法

Graphics2D類仍然保留Graphics類的繪圖方法，同時增加了許多新方法。新方法將幾何圖形(線段、圓等)作為一個對象來繪製。在java.awt.geom包中聲明的一系列類，分別用於建立各種身體繪圖物件。主要有：
Line2D線段類，RoundRectangle2D圓角矩形類，Ellipse2D橢圓類，Arc2D圓弧類，QuadCurve2D二次曲線類，CubicCurve2D三次曲線類。

要用Graphics2D類的新方法畫一個圖形。先在重畫方法paintComponent()或paint()中，把參數對象g強制轉換成Graphics2D對象；然後，用上述圖形類提供的靜態方法Double()建立該圖形的對象；最後，以繪圖物件為參數調用Graphics2D對象的draw()方法繪製這個圖形。例如以下代碼用Graphics2D的新方法繪製線段和圓角矩形：
    Graphics2D g2d = (Graphics2D)g;//將對象g類型從Graphics轉換成Graphics2D
    Line2D line = new Line2D.Double(30.0,30.0,340.0,30.0);
    g2d.draw(line);
    RoundRectangle2D rRect = new RoundRectangle2D.Double(13.0,30.0,100.0,70.0,40.0,20.0);
    g2d.draw(rRect);
也可以先用java.awt.geom包提供的Shape對象，並用單精確度Float座標或雙精確度Double座標建立Shape對象，然後再用draw()方法繪製。例如，以下代碼先建立圓弧對象，然後繪製圓弧：
    Shape arc = new Arc2D.Float(30,30,150,150,40,100,Arc2D.OPEN);
    g2d.draw(arc)/繪製前面建立的繪圖物件arc

Graphics2D的幾何圖形類

1. 線段
   

   1     Line2D line = new Line2D.Double(2,3,200,300);//聲明並建立線段對象2     //起點是(2，3)，終點是(200，300)

2. 矩形
       

   Rectangle2D rect = new Rectangle2D.Double(20,30,80,40);//聲明並建立矩形對象，矩形的左上方是(20，30)，寬是300，高是40

3. 圓角矩形
      

   1  RoundRectangle2D rectRound = new RoundRectangle2D.Double(20,30,130,100,18,15);2     //左上方是(20，30)，寬是130，高是100，圓角的長軸是18，短軸是15。

    

4. 橢圓
      

    Ellipse2D ellipse = new Ellipse2D.Double(20,30,100,50);    //左上方 (20，30)，寬是100，高是50

    

5. 圓弧
      

    Arc2D arc1 = new Arc2D.Double(8,30,85,60,5,90,Arc2D.OPEN);    //外接矩形的左上方(10，30)，寬85，高60，起始角是5度，終止角是90度    Arc2D arc2 = new Arc2D.Double(20,65,90,70,0,180,Arc2D.CHORD);    Arc2D arc3 = new Arc2D.Double(40,110,50,90,0,270,Arc2D.PIE);參數Arc2D.OPEN、Arc2D.CHORD、Arc2D.PIE分別表示圓弧是開弧、弓弧和餅弧。

    

6. 二次曲線
   

   二次曲線用二階多項式表示：    y(x)=ax2+bx+c一條二次曲線需要三個點確定：始點、控制點和終點。    QuadCurve2D curve1 = new QuadCurver2D.Double(20,10,90,65,55,115);    QuadCurve2D curve2 = new QuadCurver2D.Double(20,10,15,63,55,115);    QuadCurve2D curve3 = new QuadCurver2D.Double(20,10,54,64,55,115);方法Double()中的6個參數分別是二次曲線的始點、控制點和終點。以上3條二次曲線的開始點和終點分別相同。

    

7. 三次曲線
   

   三次曲線用三階多項式表示：    y(x)=ax3+bx2+cx+d一條三次曲線需要四個點確定：始點、兩個控制點和終點。    CubicCurve2D curve1 = new CubicCurve2D.Double(12,30,50,75,15,15,115,93);    CubicCurve2D curve2 = new CubicCurve2D.Double(12,30,15,70,20,25,35,94);    CubicCurve2D curve3 = new CubicCurve2D.Double(12,30,50,75,20,95,95,95);方法Double()中的8個參數分別是三次曲線的始點、兩個控制點和終點。

    

一般的方程曲線的繪製過程用一個迴圈控制。通過迴圈產生自變數的值，按照方程計算出函數值，再作必要的座標轉換：原點定位的平移變換，映像縮小或放大的縮放變換，得到曲線的映像點，並繪製這個點。以繪製以下曲線方程為例：

 1     Y=sin(x)+cos(x),x 2 繪製的部分代碼可以寫成如下： 3 double x0,y0,x1,y1,x2,y2,scale; 4 x0=100;y0=80; 5 scale =20.0; 6 for(x1=-3.1415926d;x1<=2*3.1415926d;x1+=0.01d){ 7     y1=Math.sin(x1)+Math.cos(x1); 8     x2=x0+x1*scale;y2=y0+y1*scale;//(x2,y2)是映像點 9     g.fillOval((int)x2,(int)y2,1,1);//畫一個圓點作為映像點10 }

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