Graphics2D类

Graphics2D类

Java语言在Graphics类提供绘制各种基本的几何图形的基础上,扩展Graphics类提供一个Graphics2D类,它拥用更强大的二维图形处理能力,提供、坐标转换、颜色管理以及文字布局等更精确的控制。

一、绘图属性

Graphics2D定义了几种方法，用于添加或改变图形的状态属性。可以通过设定和修改状态属性，指定画笔宽度和画笔的连接方式；设定平移、旋转、缩放或修剪变换图形；以及设定填充图形的颜色和图案等。图形状态属性用特定的对象存储。

1、stroke属性

stroke属性控制线条的宽度、笔形样式、线段连接方式或短划线图案。该属性的设置需要先创建BasicStroke对象，再调用setStroke()方法来设置。创建BasicStroke对象的方法有：

• BasicStroke(float w)：指定线条宽w。

• BasicStroke(float w,int cap, int join)：

cap是端点样：CAP_BUTT(无修饰)，CAP_ROUND(半圆形末端)，CAP_SQUARE(方形末端，默认值)。

Join定义两线段交汇处的连接方式：JOIN_BEVEL(无修饰),JOIN_MTTER(尖形末端，默认值),JOIN_ROUND(圆形末端)。

2. paint属性

paint属性控制填充效果。先调用以下方法确定填充效果，理用setPaint()方法设置。

• GradientPaint(float x1,float y1,Color c1,float x2,flaot y2,Color c2)：从(x1,y1)到(x2,y2)颜色从c1渐变到c2。其中：参数c1,c2决定这个渐变色是从颜色c1渐变到颜色c2。参数x1,y1,x2,y2决定了渐变的强弱，即要求从点(x1,y1)出发到达点(x2,y2)，颜色从c1变成c2。

• GradientPaint(float x1,float y1,Color c1,float x2,float y2,Color c2,Boolean cyclic)：如果希望渐变到终点又是起点的颜色，应将cyclic设置为true。

3. transform属性

transform 属性用来实现常用的图形平移、缩放和斜切等变换操作。首先创建AffineTransform对象，然后调用setTransform()方法设置transform属性。最后，用具有指定属性的Graphics2D对象绘制图形。创建AffineTransform对象的方法有：

• getRotateinstrance(double theta)：旋转theta弧度。

• getRotateInstance(double theta,dioble x,double y)：绕旋转中心(x,y)旋转。

• getScaleInstance(double sx,double sy)：x和y 方向分别按sx,sy比例变换。

• getTranslateInstance(double tx,double ty)：平移变换。

• getShearInstance(double shx,double shy)：斜切变换，shx和shy指定斜拉度。

也可以先创建一个没有transform属性的AffineTransform对象，然后用以下方法指定图形平移、旋转、缩放变换属性。

• transelate(double dx,double dy)：将图形在x轴方向平移dx像素。

• scale(double sx,double sy)：图形在x轴方向缩放sx倍，纵向缩放sy倍。

• rotate(double arc,double x, double y)：图形以点(x,y)为轴点，旋转arc弧度。

例如，创建AffineTransform对象：

AffineTransform trans = new AffineTransform();

为AffineTransform对象指定绕点旋转变换属性：

Trans.rotate(50.0*3.1415927/180.0,90,80);

接着为Graphics2D 的对象g2d设置具有上述旋转变换功能的“画笔”：

接着为Graphics2D 的对象g2d设置具有上述旋转变换功能的“画笔”：

最后，以图形对象为参数调用具有变换功能的Graphics2D 对象的draw()方法。例如，设已有一个二次曲线对象curve，以下代码实现用上述旋转功能的g2d对象绘制这条二次曲线：

g2d.draw(curve);

4. clip属性

clip属性用于实现剪裁效果。设置剪裁属性可调用setClip()方法确定剪裁区的Shape。连续多个setClip()得到它们交集的剪裁区。

5. composit属性

composit属性设置图形重叠区域的效果。先用方法AlphaComposite.getInstance(int rule, float alpha)得到AlphaComposite对象，再通过setComposite()方法设置混合效果。Alpha值的范围为0.0f(完全透明)-0.1f(完全不透明)。

二、Graphics2D类绘图

Graphics2D类仍然保留Graphics类的绘图方法，同时增加了许多新方法。新方法将几何图形(线段、圆等)作为一个对象来绘制。在java.awt.geom包中声明的一系列类，分别用于创建各种身体图形对象。主要有：

Line2D线段类，RoundRectangle2D圆角矩形类，Ellipse2D椭圆类，Arc2D圆弧类，QuadCurve2D二次曲线类，CubicCurve2D三次曲线类。

要用Graphics2D类的新方法画一个图形。先在重画方法paintComponent()或paint()中，把参数对象g强制转换成Graphics2D对象；然后，用上述图形类提供的静态方法Double()创建该图形的对象；最后，以图形对象为参数调用Graphics2D对象的draw()方法绘制这个图形。

三、Graphics2D的几何图形类

1.线段

//声明并创建线段对象起点是(2，3)，终点是(200，300)
Line2D line = new Line2D.Double(2,3,200,300);

2.矩形

//声明并创建矩形对象，矩形的左上角是(20，30)，宽是300，高是40
  Rectangle2D rect = new Rectangle2D.Double(20,30,80,40);

3.圆角矩形

//左上角是(20，30)，宽是130，高是100，圆角的长轴是18，短轴是15。
RoundRectangle2D rectRound = new RoundRectangle2D.Double(20,30,130,100,18,15);

4.椭圆

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

5.弧线

Arc2D arc1 = new Arc2D.Double(8,30,85,60,5,90,Arc2D.OPEN);
//外接矩形的左上角(10，30)，宽85，高60，起始角是5度，终止角是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);

参数Arc2D.OPEN、Arc2D.CHORD、Arc2D.PIE分别表示圆弧是开弧、弓弧和饼弧。

6.二次曲线

二次曲线用二阶多项式表示：

y(x)=ax2+bx+c

一条二次曲线需要三个点确定：始点、控制点和终点。

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);

7.三次曲线

三次曲线用三阶多项式表示：

y(x)=ax3+bx2+cx+d

一条三次曲线需要四个点确定：始点、两个控制点和终点。

 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个参数分别是三次曲线的始点、两个控制点和终点。

一般的方程曲线的绘制过程用一个循环控制。通过循环产生自变量的值，按照方程计算出函数值，再作必要的坐标转换：原点定位的平移变换，图像缩小或放大的缩放变换，得到曲线的图像点，并绘制这个点。以绘制以下曲线方程为例：

y(x)=sin(x)+cos(x),

绘制的部分代码可以写成如下：

double x0,y0,x1,y1,x2,y2,scale;
x0=100;y0=80;
scale =20.0;
for(x1=-3.1415926d;x1<=2*3.1415926d;x1+=0.01d){
	y1=Math.sin(x1)+Math.cos(x1);
	//(x2,y2)是图像点
	x2=x0+x1*scale;y2=y0+y1*scale;
	//画一个圆点作为图像点
    g.fillOval((int)x2,(int)y2,1,1);
}