Java入门:绘制简单图形
2016-05-23 13:34
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在上一节,我们学习了如何使用swing和awt工具创建一个空的窗口,本节学习如何绘制简单图形。
Graphics类提供基本的几何图形绘制方法,主要有:画线段、画矩形、画圆、画带颜色的图形、画椭圆、画圆弧、画多边形等。本项目仅用到画直线的功能,其它图形绘制请自行点击查阅Java API。
Graphics类的drawLine()方法:drawLine(int x1,int y1,int x2,int y2)
此方法的功能是:在此图形上下文的坐标系中,使用当前颜色在点
这里需要理解几个概念:
1)图形上下文:通俗点讲,就是画图环境。每个窗口构件(如主窗口、按钮等),都有一个自己的图形上下文对象,我们就是使用这个对象来实现在构件上画图。这个对象就是Graphics对象。
2)如何获得图形上下文:我们要在哪个构件上绘图,就调用那个构件的getGraphics()方法即可获得该构件的图形上下文对象,然后使用这个对象绘图。
3)Java坐标系:
Java的坐标原点(0,0)位于屏幕的左上角,坐标度量以象素为单位,水平向右为X轴的正方向,竖直向下为Y轴的正方向,每个坐标点的值表示屏幕上的一个像素点的位置,所有坐标点的值都取整数,如下图所示。
4)当前颜色:指图形上下文当前的颜色。每个图形上下文都有自己当前的颜色。通过Graphics对象的getColor()方法可获取改颜色,setColor()方法可设置颜色。
对DrawSee类来说,此类主要完成的功能是与用户交互,即显示游戏区域,显示数字,响应用户鼠标点击,显示用户鼠标点击后的结果等。我们现在考虑绘制10行10列游戏区域的问题。先给DrawSee类添加如下四个成员变量:
DrawSee.java文件
之所以把这些成员作为DrawSee类的成员变量,而没有作为某个成员方法的局部变量,这是因为这几个变量所描述的是DrawSee这个窗口的特征,把他们作为类成员变量更符合逻辑。但是,这几个变量只在下面第二步描述的方法中用过,其它方法中并没有使用,所以即使你将这介个变量定义在paintComponent()方法里面,也不会出现错误,程序仍能得到正确结果。
第二步:添加绘制游戏区域的方法(即绘制10行10列的红色网格)
DrawSee.java文件
为简单起见,我们在DrawSee类的构造方法中直接调用 paintComponents方法,让其绘制10行10列的游戏网格。(重载paint方法,在其中绘制才是合理的选择)这里直接调用paintComponents会看不到绘图结果,需要在调用paintComponents之前插入一段代码,让进程等待500毫秒。代码见第48至61行:
DrawSee.java文件
现在运行程序,可以看到已经绘制出10行10列的区域了。
注意,在窗口元素上绘制直线、写文字等操作,使用到的是一个叫做Graphics的对象。在构造函数的第58行语句中,this.getGraphics()语句是获取游戏窗口的绘图对象(一个Graphics对象),这里的this是指程序运行后用户看到的那个窗口,getGraphics()方法就是得到绘图对象。获取到这个对象后,被保存到成员变量jg中,这样,在其他成员方法中就可以直接使用这个jg对象来绘图了。
DrawSee类另外几个成员:
setGrid(int cx,int cy,Color color):设置被选中的cx行,cy列网格的背景
compare(int cx,int cy):比较cx行cy列网格和之前选中的网格是否可以消除
drawString(Graphics g, int x, int y):在x行y列网格上写数字
isEnd(int[][] map) :判断二维数组map是不是全0
上叙方法请读者自己分析代码,在分析时,主要抓住两个角度,一个是这个方法的逻辑过程是怎样的,第二个是方法体内用到了哪些语法知识。
下面给出DrawSee类的完整代码:
上述代码第65行至第99行,是添加窗口的鼠标点击事件,鼠标每次点击一下小方格,就要判断所点击的放个是否要被消掉。
至此,本项目任务绘图部分的知识点就介绍到这里。
基本绘图介绍
Java中绘制基本图形,可以使用Java类库中的Graphics类,此类位于java.awt包中。在我们自己的java程序文件中,要使用Graphics类就需要使用import java.awt.Graphics语句将Graphics类导入进来。Graphics类提供基本的几何图形绘制方法,主要有:画线段、画矩形、画圆、画带颜色的图形、画椭圆、画圆弧、画多边形等。本项目仅用到画直线的功能,其它图形绘制请自行点击查阅Java API。
Graphics类的drawLine()方法:drawLine(int x1,int y1,int x2,int y2)
此方法的功能是:在此图形上下文的坐标系中,使用当前颜色在点
(x1,y1)和
(x2,y2)之间画一条线。
这里需要理解几个概念:
1)图形上下文:通俗点讲,就是画图环境。每个窗口构件(如主窗口、按钮等),都有一个自己的图形上下文对象,我们就是使用这个对象来实现在构件上画图。这个对象就是Graphics对象。
2)如何获得图形上下文:我们要在哪个构件上绘图,就调用那个构件的getGraphics()方法即可获得该构件的图形上下文对象,然后使用这个对象绘图。
3)Java坐标系:
Java的坐标原点(0,0)位于屏幕的左上角,坐标度量以象素为单位,水平向右为X轴的正方向,竖直向下为Y轴的正方向,每个坐标点的值表示屏幕上的一个像素点的位置,所有坐标点的值都取整数,如下图所示。
4)当前颜色:指图形上下文当前的颜色。每个图形上下文都有自己当前的颜色。通过Graphics对象的getColor()方法可获取改颜色,setColor()方法可设置颜色。
实践训练:绘制游戏区域
第一步:给DrawSee类添加成员变量,用来描述游戏区域的特征。对DrawSee类来说,此类主要完成的功能是与用户交互,即显示游戏区域,显示数字,响应用户鼠标点击,显示用户鼠标点击后的结果等。我们现在考虑绘制10行10列游戏区域的问题。先给DrawSee类添加如下四个成员变量:
DrawSee.java文件
import java.awt.Color; import java.awt.Container; import java.awt.Font; import java.awt.Graphics; import java.awt.event.MouseAdapter; import java.awt.event.MouseEvent; import javax.swing.JFrame; public class DrawSee extends JFrame { private static final int sx = 50;//游戏区域10*10方块的起始横坐标 private static final int sy = 50;//游戏区域10*10方块的起始纵坐标 private static final int w = 40;//每个小方格的边长 private static final int rw = 400;//游戏区域10*10方块的边长 ... }
之所以把这些成员作为DrawSee类的成员变量,而没有作为某个成员方法的局部变量,这是因为这几个变量所描述的是DrawSee这个窗口的特征,把他们作为类成员变量更符合逻辑。但是,这几个变量只在下面第二步描述的方法中用过,其它方法中并没有使用,所以即使你将这介个变量定义在paintComponent()方法里面,也不会出现错误,程序仍能得到正确结果。
第二步:添加绘制游戏区域的方法(即绘制10行10列的红色网格)
DrawSee.java文件
public void paintComponents(Graphics g) { try { // 设置线条颜色为红色 g.setColor(Color.RED); // 绘制外层矩形框 g.drawRect(sx, sy, rw, rw); /* 绘制水平10个,垂直10个方格。 * 即水平方向9条线,垂直方向9条线, * 外围四周4条线已经画过了,不需要再画。 * 同时内部64个方格填写数字。 */ for(int i = 1; i < 10; i ++) { // 绘制第i条竖直线 g.drawLine(sx + (i * w), sy, sx + (i * w), sy + rw); // 绘制第i条水平线 g.drawLine(sx, sy + (i * w), sx + rw, sy + (i * w)); } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } }
为简单起见,我们在DrawSee类的构造方法中直接调用 paintComponents方法,让其绘制10行10列的游戏网格。(重载paint方法,在其中绘制才是合理的选择)这里直接调用paintComponents会看不到绘图结果,需要在调用paintComponents之前插入一段代码,让进程等待500毫秒。代码见第48至61行:
DrawSee.java文件
import java.awt.Color; import java.awt.Container; import java.awt.Font; import java.awt.Graphics; import java.awt.event.MouseAdapter; import java.awt.event.MouseEvent; import javax.swing.JFrame; /** * * 程序入口 * */ public class TestDrawLine { public static void main(String[] args) { new DrawSee(); } } class DrawSee extends JFrame { private static final int sx = 50;//小方格宽度 private static final int sy = 50;//小方格高度 private static final int w = 40; private static final int rw = 400; private Graphics jg; private Color rectColor = new Color(0xf5f5f5); /** * DrawSee构造方法 */ public DrawSee() { Container p = getContentPane(); setBounds(100, 100, 500, 500); setVisible(true); p.setBackground(rectColor); setLayout(null); setResizable(false); this.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); try { Thread.sleep(500); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } // 获取专门用于在窗口界面上绘图的对象 jg = this.getGraphics(); // 绘制游戏区域 paintComponents(jg); } public void paintComponents(Graphics g) { try { // 设置线条颜色为红色 g.setColor(Color.RED); // 绘制外层矩形框 g.drawRect(sx, sy, rw, rw); /* 绘制水平10个,垂直10个方格。 * 即水平方向9条线,垂直方向9条线, * 外围四周4条线已经画过了,不需要再画。 * 同时内部64个方格填写数字。 */ for(int i = 1; i < 10; i ++) { // 绘制第i条竖直线 g.drawLine(sx + (i * w), sy, sx + (i * w), sy + rw); // 绘制第i条水平线 g.drawLine(sx, sy + (i * w), sx + rw, sy + (i * w)); // 填写第i行从第1个方格到第8个方格里面的数字(方格序号从0开始) for(int j = 0; j < 10; j ++) { //drawString(g, j, i); } } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } }
现在运行程序,可以看到已经绘制出10行10列的区域了。
注意,在窗口元素上绘制直线、写文字等操作,使用到的是一个叫做Graphics的对象。在构造函数的第58行语句中,this.getGraphics()语句是获取游戏窗口的绘图对象(一个Graphics对象),这里的this是指程序运行后用户看到的那个窗口,getGraphics()方法就是得到绘图对象。获取到这个对象后,被保存到成员变量jg中,这样,在其他成员方法中就可以直接使用这个jg对象来绘图了。
DrawSee类另外几个成员:
setGrid(int cx,int cy,Color color):设置被选中的cx行,cy列网格的背景
compare(int cx,int cy):比较cx行cy列网格和之前选中的网格是否可以消除
drawString(Graphics g, int x, int y):在x行y列网格上写数字
isEnd(int[][] map) :判断二维数组map是不是全0
上叙方法请读者自己分析代码,在分析时,主要抓住两个角度,一个是这个方法的逻辑过程是怎样的,第二个是方法体内用到了哪些语法知识。
下面给出DrawSee类的完整代码:
import java.awt.Color; import java.awt.Container; import java.awt.Font; import java.awt.Graphics; import java.awt.event.MouseAdapter; import java.awt.event.MouseEvent; import javax.swing.JFrame; /** * * 程序入口 * */ public class TestDrawLine { public static void main(String[] args) { new DrawSee(); } } class DrawSee extends JFrame { private static final long serialVersionUID = 2L; private static final int sx = 50;//小方格宽度 private static final int sy = 50;//小方格高度 private static final int w = 40; private static final int rw = 400; private int px = 0, py = 0; private Graphics jg; private int cc = 0;// 被选中的方格个数 private int[][] map;// 存放游戏数据的二维数组 private boolean isEnd = false; private Color rectColor = new Color(0xf5f5f5); /** * DrawSee构造方法 */ public DrawSee() { Container p = getContentPane(); setBounds(100, 100, 500, 500); setVisible(true); p.setBackground(rectColor); setLayout(null); setResizable(false); this.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); try { // 创建游戏数据地图 map = SeeAgain.createMap(); Thread.sleep(500); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } // 获取专门用于在窗口界面上绘图的对象 jg = this.getGraphics(); // 绘制游戏区域 paintComponents(jg); // 添加鼠监听事件,当鼠标点击时触发 this.addMouseListener(new MouseAdapter() { // 定义鼠标点击事件响应过程 @Override public void mouseClicked(MouseEvent e) { // 如果游戏结束,返回,不执行后面的代码 if(isEnd) { return; } //获取鼠标点击的那一点的x,y坐标 int x = e.getX(), y = e.getY(); /** * 计算当前点击的方格是第几个 * cx:当前点击的方格处于水平方向第几个 * cy: 当前点击的方格处于竖直方向第几个 */ int cx = (x - sx) / w, cy = (y - sy) / w; /** * 如果点击的方格处于游戏区域之外, * 直接返回,不执行后面的代码 */ if(cx < 1 || cy < 1 || cx > 8 || cy > 8) { return; } // 被选中的方格个数增加一个 cc ++; compare(cx,cy); } }); } /** * 判断二维数组map中的所有元素是否均为0, * 只要有一个不为0,返回false,表示游戏还没结束;否则返回true表示游戏结束 * @param map 二维数组,元素为int类型 * @return */ public boolean isEnd(int[][] map) { for(int[] ms : map) { for(int m : ms) { if(m != 0) { return false; } } } return true; } public void paintComponents(Graphics g) { try { // 设置线条颜色为红色 g.setColor(Color.RED); // 绘制外层矩形框 g.drawRect(sx, sy, rw, rw); /* 绘制水平10个,垂直10个方格。 * 即水平方向9条线,垂直方向9条线, * 外围四周4条线已经画过了,不需要再画。 * 同时内部64个方格填写数字。 */ for(int i = 1; i < 10; i ++) { // 绘制第i条竖直线 g.drawLine(sx + (i * w), sy, sx + (i * w), sy + rw); // 绘制第i条水平线 g.drawLine(sx, sy + (i * w), sx + rw, sy + (i * w)); // 填写第i行从第1个方格到第8个方格里面的数字(方格序号从0开始) for(int j = 0; j < 10; j ++) { drawString(g, j, i); } } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } private void drawString(Graphics g, int x, int y) { // 为0就不显示 if(map[x][y] != 0) { g.setColor(Color.RED);// Graphics对象颜色在之前又被修改过,所以每次需要将颜色重新设置为红色 g.setFont(new Font("Arial", 0, 40));// 设置Graphics对象字体大小 g.drawString(map[x][y] + "", sx + (y * w) + 5, sy + ((x + 1) * w) - 5);// 绘制字符 } } /*** * 讲制定小方格设置为指定背景颜色 * @param cx 方格的水平方向序号 * @param cy 方格的垂直方向序号 * @param color */ private void setGrid(int cx,int cy,Color color){ // 将绘图对象设置为灰色,后面会将所点击的方格背景设置为此颜色 jg.setColor(color); /** * 将所点击的方格上绘制一个小一点的矩形,矩形背景颜色为color, * 绘制的这个Rect会导致该方格上原有的文字被覆盖 */ jg.fillRect(sx + (cx * w) + 1, sy + (cy * w) + 1, w - 2, w - 2); // 将覆盖的数字重新写出来,这样就又看到红色的文字了。 drawString(jg, cy, cx); } private void compare(int cx,int cy){ /** * 如果cc是1,表示当前一共选中了一个方格,用px,py来记住这个方格的位置; * 否则,表示现在选中的这个方格要与之前选中的方案比较,决定是否要删除 */ if(cc == 1) { px = cx; py = cy; // 将所点击的方格背景设置为灰色 setGrid(cx,cy,Color.LIGHT_GRAY); } else{//此时,cc肯定是大于1的,表示要比较两个方格的值是否相同 SeeAgain.removed(map, py, px, cy, cx );// 让SeeAgain类的remove方法去判断上一次所选 //的(px,py)处的方格值与本次选择的(cx,cy)处的方格值是否可以消掉 // 处理第一个方格 setGrid(cx,cy,rectColor); // 处理第二个方格 setGrid(px,py,rectColor); cc = 0;//将cc的值复位 } // 判断是否结束游戏 isEnd = isEnd(map); if(isEnd) { jg.setColor(Color.RED); jg.setFont(new Font("Arial", 0, 62)); jg.drawString("Game Over!", 100, 220); } } }
上述代码第65行至第99行,是添加窗口的鼠标点击事件,鼠标每次点击一下小方格,就要判断所点击的放个是否要被消掉。
至此,本项目任务绘图部分的知识点就介绍到这里。
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