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基于Java的动画编程基础

2012-10-20  fudoctor
基于Java的动画编程基础 2005-09-09 01:15:48  
   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 animatorThread;
   public void init() {
    String str = getParameter("fps");
    int fps = (str != null) ? Integer.parseInt(str) : 10;
    delay = (fps > 0) ? (1000 / fps) : 100;
   }
   public vois start() {
    animatorThread = new Thread(this);
    animatorThread.start();
   }
   public void run() {
    while (Thread.currentThread() == animatorThread) {
     repaint();
     try {
      Thread.sleep(delay);
     } catch (InterruptedException e) {
      break;
     }
    frame++;
   }
  }
  public void stop() {
   animatorThread = 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>
</applet>
  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() == animatorThread) {
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。
  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 < 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);
}
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