java绘图（基于Graphics2D）

1.绘图基本操作

请参考下面基础示例：

         int width = 200, height = 250;
         //创建图片对象
         BufferedImage image = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_4BYTE_ABGR);
         //基于图片对象打开绘图
         Graphics2D graphics = image.createGraphics();
         //绘图逻辑 START （基于业务逻辑进行绘图处理）……

         //绘制圆形
         graphics.setColor(Color.BLACK);
         Ellipse2D.Double ellipse = new Ellipse2D.Double(20, 20, 100, 100);
         graphics.draw(ellipse);

         // 绘图逻辑 END
         //处理绘图
         graphics.dispose();
         //将绘制好的图片写入到图片
         ImageIO.write(image, "png", new File("abc.png"));

如上代码所示,使用java绘图基本操作流程如下：

　　a.得到一个 BufferedImage ，可以是直接指定分辨率new一个空图片，也

　　b.基于此BufferedImage 创建一个绘图对象，使用 createGraphics 方法，得 Graphics2D 实例

　　c.使用Graphics2D 实例进行画图，所有绘图坐标基于创建此Graphics2D 的BufferedImage。示例中在图片上画了一个圆形。

　　d.调用Graphics2D 对象的 dispose() 方法，进行绘图处理，使绘图效果应用到BufferedImage 对象

　　e.使用ImageIO类的write函数将图片对象转换到文件或二进制流

上面是使用java进行绘图的基本流程，其中步骤c涉及到很多绘图细节。下面总结一些常用绘图操作：

限制绘图区域

如果绘图时，只希望指定范围内的区域绘图生效，其他区域不受影响，我们可以使用 setClip 函数Shape区域对象作为参数设置剪辑区域

            Ellipse2D.Double shape = new Ellipse2D.Double(0, 0, diameter, diameter);
            Graphics2D graphics = formatAvatarImage.createGraphics();
            //设置剪辑区域，范围外的区域不受绘图影响。这里指定圆形区域作为绘制区域
            graphics.setClip(shape);
            // 将另一张图片绘制到图像中，
            graphics.drawImage(avatarImage, (diameter - width + circleW) / 2, (diameter - height + circleW) / 2, null);
            graphics.dispose();

图形的原点坐标：

　由于绘制图形时，所有绘制都基于坐标进行绘制，所以绘制之前必须了解图形的原点坐标，才能将图形绘制到准确的位置

　　1.方形：方形的原点坐标位于左上角（图片本身都是方形，因此在图像中绘制另一张图片时，图片的原点坐标也在左上角）

　　2.椭圆形： 椭圆形的原点坐标位于圆心

　　3.文字：文字的原点坐标位于左侧与基线的交点上（参考后面绘制文字）

绘制图片

　　图片绘制主要分三步

　　1.将图片转换为BufferedImage 对象

　　2.计算绘制位置

　　3.进行绘制

         //将图片转换为BufferedImage对象
         BufferedImage bufferedImage = ImageIO.read(new File("C:\\Users\\minggliu\\Pictures\\test\\test.png"));
         //计算绘制位置
         int x = 0, y = 0;
         //执行绘制
         //graphics.drawImage(bufferedImage.getScaledInstance(imageW, imageH, Image.SCALE_DEFAULT),100, 100, null);
         //graphics.drawImage(bufferedImage, 0, 0, width / 2, height / 2, null);
         graphics.drawImage(bufferedImage, x, y, null);

注意到上面执行绘制注释了上面两种，

　a.使用

graphics.drawImage(bufferedImage, x, y, null);
绘制图片不会进行resize

b.使用

graphics.drawImage(bufferedImage, 0, 0, width / 2, height / 2, null);
绘制图片，系统会将图片resize到 width / 2, height / 2 大小

c.使用

graphics.drawImage(bufferedImage.getScaledInstance(imageW, imageH, Image.SCALE_DEFAULT),100, 100, null);

绘制图片则先进行了resize，再画到对应的位置，结果与b相同，不过预先的resize有更多的功能，可以指定resize方式

对于一些特殊resize要求，需要走代码逻辑进行特殊处理，下面给出常用resize方式：

以图形中间为原点进行无压缩裁剪resize：

    public static BufferedImage resize(BufferedImage image, int needW, int needH) {
        int resizeW, resizeH, resizeX, resizeY;
        int imgW = image.getWidth(), imgH = image.getHeight();
        int wantH = imgW * needH / needW;
        //如果图片属于过方形
        if (wantH < imgH) {
            resizeH = imgW * needH / needW;
            resizeW = imgW;
            resizeX = 0;
            resizeY = (imgH - wantH) / 2;
        }
        //图片属于过长形
        else {
            resizeH = imgH;
            resizeW = imgH * needW / needH;
            resizeX = (imgW - imgH * needW / needH) / 2;
            resizeY = 0;
        }
        return image.getSubimage(resizeX, resizeY, resizeW, resizeH);
    }

绘制文字

1.绘制文字需要指定字体，同时需要系统运行的系统上安装了对应字体

安装：

　a.将字体文件存放到字体目录

/usr/share/fonts

b.刷新字体信息

sudo mkfontscale  #生成核心字体信息
sudo mkfontdir
sudo fc-cache -fv 

c.重启进程

3.文本框的坐标定位

　　文字的原点坐标不同于一般图形在右上角，如果需要将文字准确的绘制到指定位置，需要了解文字的原点坐标位置。

如下图所示，文本框的原点x坐标位于文本框最左侧，y坐标则位于基线上。基线以上为asent，基线以下为decent.

为什么会有基线这个概念，可能会让人产生疑惑，实际上是有原因的。实际上基线相同的文字，即使字体大小不一样，绘制出来的结果是文本底部对齐的。 因为文字底部还有一部分留白，因此文字底部对齐不是基于底部坐标对齐，而是进行基线对齐。

如下图所示，为文字的绘制示例， java提供了api获取文本框的长宽高，asent、decent等，我们需要基于字体Font得到 FontMetrics ，基于FontMetrics 我们就能获取字体高度、asent、decent，结合具体的字符串得到宽度（所以文本绘制实际上不支持换行）。

//指定字体
final Font logoFont = new Font("PingFang SC", Font.BOLD, 50);
FontMetrics metrics = graphics.getFontMetrics(logoFont);

//指定要绘制的字符串
String amount = String.valueOf(coupon.getAmount());

//得到字符串绘制宽度
int logoW = metrics.stringWidth(amount);

//计算绘制原点坐标，
//文本最左边位于x轴logoX
int logoX = xStart;

//文本基于logoH 居中对齐

int logoH = hStart + metrics.getHeight() / 2 - metrics.getDescent(); 

//绘制文本框 

graphics.setFont(timeFont);

graphics.setPaint(timeColor);

graphics.drawString(amount, logoX, logoH);