在Java Applet中的动画编程【转载】
2004-08-19 11:15
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基本技术: |
在Java中实现动画有很多种办法,但它们实现的基本原理是一样的,即在屏幕上画出一系列的帧来造成运动的感觉。我们先构造一个程序的框架,再慢慢扩展,使之功能比较齐备。 |
使用线程: |
为了每秒中多次更新屏幕,必须创建一个线程来实现动画的循环,这个循环要跟踪当前帧并响应周期性的屏幕更新要求。实现线程的方法有两种,你可以创建一个类Thread的派生类,或附和在一个Runnable的界面上。一个容易犯的错误是将动画循环放在paint()中,这样占据了主AWT线程,而主线程将负责所有的绘图和事件处理。一个框架applet如下: |
public class Animator1 extends java.applet.Applet implements Runnable { int frame; int delay; Thread animator; public void init() { String str = getParameter("fps"); int fps = (str != null) ? Integer.parseInt(str) : 10; delay = (fps > 0) ? (1000 / fps) : 100; } public vois start() { animator = new Thread(this); animator.start(); } public void run() { while (Thread.currentThread() == animator) { repaint(); try { Thread.sleep(delay); } catch (InterruptedException e) { break; } frame++; } } public void stop() { animator = null; } } 在你的HTML文件中这样引用: <applet code="Animator1.class" width="200" height="200"> <param name="fps" value="200"> |
上面的参数fps表示每秒的帧数, |
保持恒定的帧速度: |
上例中,applet只是在每两帧之间休眠一个固定的时间,但这有些缺点,有时你会等很长时间,为了每秒显示十帧图象,不应该休眠100毫秒,因为在运行当中也耗费了时间。 这里有一个简单的补救方法: public void run() { long tm = System.currentTimeMillis(); while (Thread.currentThread() == animator) { repaint(); try { tm += delay; Thread.sleep(Math.max(0,tm - System.currentTimeMillis())); } catch (InterruptedException e) { break; } frame++; } } |
画出每一帧: |
剩下的就是将每一帧图象绘出。在上例中调用了applet的repaint()来绘出每一帧图象。 public void paint(Graphics g) { g.setColor(Color.black); g.drawString("Frame " + frame, 0, 30); } |
生成图形: |
现在我们来画一些稍微困难的东西。下例画了一个正弦曲线的组合,对于每一个x,画一条短的垂直线,所有这些线组成了一个图形,并且每帧变化。但不幸有些闪动,在以后我们将解释为什么闪以及怎样避免。 public void paint(Graphics g) { Dimension d = size(); int h = d.height / 2; for (int x = 0 ; x <d.width; x++) { int y1 = (int)((1.0 + Math.sin((x - frame)*0.05))*h); int y2 = (int)((1.0 + math.sin((x + frame)*0.05))*h); g.DrawLine(x, y1, x, y2); } } |
避免闪烁: |
上例中的闪烁有两个原因:绘制每一帧花费的时间太长(因为重绘时要求的计算量大),二是在每次调用pait()前整个背景被清除,当在进行下一帧的计算时,用户看到的是背景。清除背景和绘制图形间的短暂时间被用户看见,就是闪烁。在有些平台如PC机上闪烁比在X Window上明显,这是因为X Window的图象被缓存过,使得闪烁的时间比较短。 有两种办法可以明显地减弱闪烁:重载update()或使用双缓冲。 1.重载update() 当AWT接收到一个applet的重绘请求时,它就调用applet的update()。缺省地,update()清除applet的背景,然后调用paint()。重载update(),将以前在paint()中的绘图代码包含在update()中,从而避免每次重绘时将整个区域清除。 既然背景不在自动清除,我们需要自己在update()中完成。我们在绘制新的线之前独自将竖线擦除,完全消除了闪烁。 public void paint(Graphics g) { update(g); } public void update(Graphics g) { Color bg = getBackground(); Dimension d = size(); int h = d.height / 2; for (int x = 0; x %lt;d.width; x++) { int y1 = (int)((1.0 + Math.sin((x - frame)*0.05))*h); int y2 = (int)((1.0 + Math.sin((x + frame)*0.05))*h); if (y1 > y2) { int t = y1; y1 = y2; y2 = t; } g.setColor(bg); g.drawLine(x, 0, x, y1); g.drawLine(x, y2, x, d.height); g.setColor(Color.black); g.drawLine(x, y1, x, y2); } } |
2.双缓冲技术: | |||||||
另一种减小帧之间的闪烁的方法是使用双缓冲,它在许多动画applet中被使用。主要原理是创建一个后台图象,将一帧画入图象,然后调用drawImage()将整个图象一次画到屏幕上去。好处是大部分绘制是离屏的。将离屏图象一次绘至屏幕上比直接在屏幕上绘制要有效得多。 双缓冲可以使动画平滑,但有一个缺点,要分配一张后台图象,如果图象相当大,这将需要很大一块内存。当你使用双缓冲技术时,应重载update()。 Dimension offDimension; Image offImage; Graphics offGraphics; public void update(Graphics g) { Dimension d = size(); if ((offGraphics == null) || (d.width != offDimension.width) || (d.height != offDimension.height)) { offDimension = d; offImage = createImage(d.width, d.height); offGraphics = offImage.getGraphics(); } offGraphics.setColor(getBackground()); offGraphics.fillRect(0, 0, d.width, d.height); offGraphics.setColor(Color.Black); paintFrame(offGraphics); g.drawImage(offImage, 0, 0, null); } public void paint(Graphics g) { if (offImage != null) { g.drawImage(offImage, 0, 0, null); } } public void paintFrame(Graphics g) { Dimension d = size(); int h = d.height / 2; for (int x = 0; x <d.width; x++) { int y1 = (int)((1.0 + Math.sin((x - frame) * 0.05)) + h); int y2 = (int)((1.0 + Math.sin((x + frame) * 0.05)) + h); g.drawLine(x, y1, x, y2); } }
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