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Java绘图

 好汉勃士 2024-03-19 发布于广东

Java绘图是指在Java程序中创建和显示图形的过程。Java提供了许多类和方法来支持绘图。

Java绘图类

Java中主要的绘图类是Graphics类，它提供了基本的绘图方法和属性设置方法。

 

Graphics类的一些常用方法：

  • setColor(Color c)：设置绘图颜色。
  • setFont(Font f)：设置绘图字体。
  • drawRect(int x, int y, int width, int height)：绘制矩形。
  • drawOval(int x, int y, int width, int height)：绘制椭圆形。
  • drawPolygon(int[] xPoints, int[] yPoints, int nPoints)：绘制多边形。
  • drawString(String str, int x, int y)：绘制文本。
  • drawImage(Image img, int x, int y, int width, int height, ImageObserver observer)：绘制图像。

 

示例 

  1. package demo_1;
  3. import sun.java2d.loops.DrawPath;
  5. import javax.swing.*;
  6. import java.awt.*;
  8. public class text_1 extends JFrame {
  9.     public text_1() throws HeadlessException {
  10.         initialize();
  11.     }
  12.     public void initialize(){
  13.         setSize(300,200);
  14.         setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
  15.         setContentPane(new DrawPath());
  16.         setTitle('芜湖');
  17.     }
  18.     class DrawPath extends JPanel{
  19.         public void paint(Graphics g){
  20.             g.drawOval(10,10,80,80);
  21.             g.drawOval(80,10,80,80);
  22.             g.drawOval(150,10,80,80);
  23.             g.drawOval(50,70,80,80);
  24.             g.drawOval(120,70,80,80);
  25.         }
  26.     }
  27.     public static void main(String[] args) {
  28.         new text_1().setVisible(true);
  29.     }
  31. }

Graphics2D类

Java中的Graphics2D类是Graphics类的扩展，提供了更高级的绘图功能和更灵活的绘图控制。Graphics2D类可以控制绘图颜色、线条粗细、填充方式等，并支持更复杂的图形绘制和渲染效果。

  1. public class Mian{
  2.     public static void main(String[] args) {
  3.         JFrame jf=new JFrame('wuhu');
  4.         jf.setSize(500,500);
  6.         jf.add(new MyPanel());
  8.         jf.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
  9.         jf.setVisible(true);
  10.     }
  11. }
  13. class MyPanel extends JPanel { // 定义一个名为 MyPanel 的类，继承自 JPanel 类，用于绘制图形
  15.     public void paintComponent(Graphics g) { // 重写 JPanel 类中的 paintComponent 方法，用于绘制图形
  16.         super.paintComponent(g); // 调用父类的 paintComponent 方法，进行默认的界面绘制
  18.         // 获取 Graphics 对象并强制转换为 Graphics2D 对象
  19.         Graphics2D g2d = (Graphics2D) g;
  21.         // 设置绘图颜色为红色
  22.         g2d.setColor(Color.RED);
  24.         // 设置线条粗细为 2f
  25.         g2d.setStroke(new BasicStroke(2f));
  27.         // 绘制一个填充的矩形，左上角坐标为 (50,50)，宽度为 100，高度为 100，填充颜色为红色
  28.         g2d.fillRect(50, 50, 100, 100);
  30.         // 设置绘图颜色为黑色
  31.         g2d.setColor(Color.BLACK);
  33.         // 设置字体为 Arial 字体，字号为 24
  34.         g2d.setFont(new Font('Arial', Font.PLAIN, 24));
  36.         // 绘制文本，文本内容为 'Hello World!'，左上角坐标为 (100,150)
  37.         g2d.drawString('Hello World!', 100, 150);
  38.     }
  39. }

绘图颜色与画笔属性
Java语言使用Color类封装颜色的各种颜色，并对颜色进行管理。另外，在绘制图形时还可以指定线的粗细和虚实等画笔属性。

设置颜色
使用Color类可以创建任意颜色的对象，不用担心平台是否支持该颜色，因为Java是以跨平台和与硬件无关的方式支持对颜色的管理。

绘图类可以使用setColor()方法设置当前颜色。语法如下：

setColor(Color color);    // 设置当前颜色

Color类提供了多个构造方法，以下为常用的构造方法。 

Color类还提供了多个常量表示常用颜色 

 

设置画笔

默认情况下，Graphics类使用的画笔属性是粗细为1个像素的正方形，而Graphics2D类可以调用setStroke()方法设置画笔的属性，如改变线条的粗细、虚实，定义线段端点的形状，风格等。

格式如下：

setStroke(Stroke stroke);

设置笔刷

setPaint(Paint p): 此方法用于设置画笔的刷子。参数p是一个Paint对象，表示所需的刷子。可以使用Color对象创建Paint对象。

设置粗细

setStroke(Stroke s): 此方法用于设置画笔的线条粗细。参数s是一个Stroke对象，表示所需的线条样式。可以使用BasicStroke类创建不同的线条样式。

绘制文本

在Java中，可以使用Graphics或Graphics2D类来绘制文本。这些类提供了许多方法来设置文本的字体、大小、颜色等属性，以及绘制文本的位置和内容。

常用方法

  • setFont(Font f): 此方法用于设置文本的字体。参数f是一个Font对象，表示所需的字体。可以使用Font类的静态常量来创建字体对象，也可以使用构造函数来创建自定义字体对象。
  • setColor(Color c): 此方法用于设置文本的颜色。参数c是一个Color对象，表示所需的颜色。可以使用Color类的静态常量来创建颜色对象，也可以使用构造函数来创建自定义颜色对象。
  • drawString(String str, int x, int y): 此方法用于绘制文本。参数str是要绘制的文本，x和y是文本的左上角坐标。
  • drawChars(char[] chars, int offset, int length, int x, int y): 此方法用于绘制字符数组中的一部分字符。参数chars是字符数组，offset是开始绘制的偏移量，length是绘制的字符数，x和y是文本的左上角坐标。
  • drawString(AttributedString as, float x, float y): 此方法用于绘制具有附加属性的文本。参数as是一个AttributedString对象，表示具有附加属性的文本，x和y是文本的左上角坐标。附加属性可以包括字体、颜色、大小等属性。
  1. package demo_1;
  3. import java.awt.Color;
  4. import java.awt.Font;
  5. import java.awt.Graphics;
  6. import java.awt.Graphics2D;
  7. import java.util.Date;
  8. import java.awt.geom.Rectangle2D;
  9. import javax.swing.JFrame;
  10. import javax.swing.JPanel;
  11. public class text_1 extends JFrame{
  12.     public text_1() {
  13.         setSize(230,140);//设置窗体大小
  14.         setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);//设置窗体关闭模式
  15.         add(new CanvasPanel());//设置窗体面板为绘图面板对象
  16.         setTitle('绘图文本');//设置窗体标题
  17.     }
  18.     class CanvasPanel extends JPanel{
  19.         public void paint(Graphics g) {
  20.             Graphics2D g2=(Graphics2D) g;
  21.             Rectangle2D rect=new Rectangle2D.Double(10, 10, 200, 80);
  22.             g2.setColor(Color.CYAN);//设置当前绘图颜色
  23.             g2.fill(rect);//填充矩形
  24.             Font font=new Font('宋体',Font.BOLD,16);
  25.             g2.setColor(Color.BLUE);//设置当前绘图颜色
  26.             g2.setFont(font);//设置字体
  27.             g2.drawString('现在时间是', 20, 30);//绘制文本
  28.             Date date=new Date();
  29.             g2.drawString(String.format('%tr', date), 50, 60);//绘制时间文本
  30.         }
  31.     }
  32.     public static void main(String[] args) {
  33.         new text_1().setVisible(true);
  34.     }
  36. }

显示图片

在Java中，可以使用Graphics或Graphics2D类来显示图片。这些类提供了许多方法来加载图片、调整图片大小和位置、绘制图片等。

常用方法
  1. ImageIcon(URL): 此构造函数用于创建一个ImageIcon对象，该对象可以加载来自指定URL的图片。
  2. ImageIcon(URL, String): 此构造函数用于创建一个ImageIcon对象，并为其提供一个描述性字符串。该对象可以加载来自指定URL的图片。
  3. ImageIcon(InputStream): 此构造函数用于创建一个ImageIcon对象，该对象可以加载来自指定输入流的图片。
  4. setBounds(int x, int y, int width, int height): 此方法用于设置图片的显示区域。参数x和y是左上角的坐标，width和height是显示区域的宽度和高度。
  5. paintIcon(Component c, Graphics g, int x, int y): 此方法用于绘制图片。参数c是包含图片的组件，g是绘图上下文，x和y是左上角的坐标。

这些方法可以在Java Swing和Java AWT组件中使用，例如在JFrame、JPanel、JLabel等组件中显示图片。还可以使用其他类和方法来进一步控制图片的样式和布局，例如使用ImageObserver接口来观察图片的加载和绘制过程，使用AffineTransform类来对图片进行变换等。

  1. package demo_1;
  3. import java.awt.Graphics;
  4. import java.awt.Graphics2D;
  5. import java.awt.Image;
  6. import java.io.File;
  7. import java.io.IOException;
  9. import javax.imageio.ImageIO;
  10. import javax.swing.JFrame;
  11. import javax.swing.JPanel;
  13. public class text_1 extends JFrame{
  14.     Image img;//展示的图片
  16.     public text_1(){
  17.         try {
  18.             img=ImageIO.read(new File('img/up.png'));//读取图片文件
  20.         }catch(IOException e){
  21.             e.printStackTrace();
  22.         }
  23.         setSize(440,300);//设置窗体大小
  24.         setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);//设置窗体关闭模式
  25.         add(new CanvasPanel());//设置窗体面板为绘图面板对象
  26.         setTitle('绘制图片');//设置窗体标题
  28.     }
  29.     class CanvasPanel extends JPanel{
  30.         public void paint(Graphics g) {
  31.             Graphics2D g2=(Graphics2D)g;
  32.             g2.drawImage(img, 100, 0, this );//显示图片
  34.         }
  35.     }
  36.     public static void main(String [] args) {
  37.         new text_1().setVisible(true);
  38.     }
  39. }

图像处理

1、放大与缩小

使用了 drawImage() 方法将图片以原始大小显示在窗体中，要想实现图片的放大与缩小，则需要使用他的重载方法。

示例：

  1. package demo_1;
  2. import java.awt.*;
  3. import java.io.*;
  4. import javax.imageio.ImageIO;
  5. import javax.swing.*;
  6. import javax.swing.event.*;
  7. public class text_1 extends JFrame {
  8.     Image img;
  9.     private int W,H;
  10.     private JSlider jSlider;
  12.     public text_1() {
  13.         try {
  14.             img=ImageIO.read(new File('img/down.png'));//读取图片
  16.         }catch(IOException e) {
  17.             e.printStackTrace();
  18.         }
  19.         CanvasPanel can=new CanvasPanel();
  20.         jSlider=new JSlider();
  21.         jSlider.setMaximum(1000);
  22.         jSlider.setValue(100);
  23.         jSlider.setMinimum(1);
  24.         jSlider.addChangeListener(new ChangeListener() {
  25.             public void stateChanged(ChangeEvent e) {
  26.                 can.repaint();
  28.             }
  29.         });
  30.         JPanel center=new JPanel();
  31.         center.setLayout(new BorderLayout());
  32.         center.add(jSlider,BorderLayout.SOUTH);
  33.         center.add(can,BorderLayout.CENTER);
  34.         setContentPane(center);
  35.         setBounds(100,100,800,600);//窗体大小
  36.         setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);//关闭模式
  37.         setTitle('绘制图片');
  39.     }
  40.     class CanvasPanel extends JPanel{
  41.         public void paint(Graphics g) {
  42.             int newW=0,newH=0;
  43.             W=img.getWidth(this);//获取图片宽度
  44.             H=img.getHeight(this);//获取图片高度
  45.             float value=jSlider.getValue();//滑块组件的取值
  46.             newW=(int)(W*value/100);//计算图片放大后的宽度
  47.             newH=(int)(H*value/100);//计算图片放大后的高度
  48.             g.drawImage(img,0,0,newW,newH,this);//绘制指定大小的图片
  50.         }
  51.     }
  52.     public static void main(String[] args) {
  53.         new text_1().setVisible(true);
  55.     }
  57. }
2、图像翻转

图像的翻转需要使用 drawImage() 方法的另一个重载方法。

此方法总是用来非缩放的图像来呈现缩放的矩形，并动态地执行所需要的缩放。此操作不使用缓存的缩放图像。执行图像从源到目标的缩放，要将源矩形的第一个坐标映射到目标矩形的第一个坐标，源矩形的第二个坐标映射到目标矩形的第二个坐标，按需要缩放和翻转子图像，以保持这些映射关系。

  1. package demo_1;
  3. import java.awt.*;
  4. import java.awt.event.ActionEvent;
  5. import java.awt.event.ActionListener;
  6. import java.io.*;
  7. import javax.imageio.ImageIO;
  8. import javax.swing.*;
  9. import javax.swing.event.*;
  12. public class text_1 extends JFrame {
  13.     private Image img;
  14.     private int dx1,dy1,dx2,dy2;
  15.     private int sx1,sy1,sx2,sy2;
  16.     private int W=300,H=200;
  17.     private JButton v=null;
  18.     private JButton h=null;
  19.     private CanvasPanel canvasPanel=null;
  20.     public text_1() {
  21.         try {
  22.             img=ImageIO.read(new File('img/left.png'));
  23.         }catch(IOException e) {
  24.             e.printStackTrace();
  25.         }
  26.         dx2=sx2=W;
  27.         dy2=sy2=H;
  28.         v=new JButton('垂直旋转');
  29.         h=new JButton('水平翻转');
  30.         JPanel botton=new JPanel();
  31.         botton.add(h);
  32.         botton.add(v);
  33.         Container c=getContentPane();
  34.         c.add(botton,BorderLayout.SOUTH);
  35.         canvasPanel =new CanvasPanel();
  36.         c.add(canvasPanel,BorderLayout.CENTER);
  38.         addListener();
  40.         setBounds(100,100,300,260);
  41.         setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
  42.         setTitle('图片翻转');
  44.     }
  45.     private void addListener() {
  46.         v.addActionListener(new ActionListener() {
  47.             public void actionPerformed(ActionEvent e) {
  48.                 sy1=Math.abs(sy1-H);
  49.                 sy2=Math.abs(sy2-H);
  50.                 canvasPanel.repaint();
  51.             }
  52.         });
  53.         h.addActionListener(new ActionListener() {
  54.             public void actionPerformed(ActionEvent e) {
  55.                 sx1=Math.abs(sx1-W);
  56.                 sx2=Math.abs(sx2-W);
  57.                 canvasPanel.repaint();
  58.             }
  60.         });
  61.     }
  62.     class CanvasPanel extends JPanel{
  63.         public void paint(Graphics g) {
  64.             g.drawImage(img, dx1, dy1, dx2, dy2, sx1, sy1, sx2, sy2, this);
  65.         }
  66.     }
  67.     public static void main(String[] args) {
  68.         new text_1().setVisible(true);
  70.     }
  72. }
3、图像旋转

图像旋转需要调用 Graphics2D 类的 rotate()方法，该方法将根据指定的弧度旋转图像。

  1. package demo_1;
  3. import java.awt.Graphics;
  4. import java.awt.Graphics2D;
  5. import java.awt.Image;
  6. import java.io.File;
  7. import java.io.IOException;
  9. import javax.imageio.ImageIO;
  10. import javax.swing.JFrame;
  11. import javax.swing.JPanel;
  13. public class text_1 extends JFrame {
  14.     private Image img;
  15.     private text_1() {
  16.         try {
  17.             img=ImageIO.read(new File('img/right.png'));//读取图片
  19.         }catch(IOException e) {
  20.             e.printStackTrace();
  21.         }
  22.         setBounds(100,100,400,350);//设置窗体大小
  23.         setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);//设置关闭模式
  24.         setTitle('图片旋转');//设置窗体标题
  25.         add(new CanvasPanel());
  26.     }
  27.     class CanvasPanel extends JPanel{
  28.         public void paint(Graphics g) {
  29.             Graphics2D g2=(Graphics2D) g;
  30.             g2.rotate(Math.toRadians(5));//旋转5°,传入的是弧度值
  31.             g2.drawImage(img, 70, 10, 300, 200, this);
  32.             g2.rotate(Math.toRadians(5));
  33.             g2.drawImage(img, 70, 10, 300, 200, this);
  34.             g2.rotate(Math.toRadians(5));
  35.             g2.drawImage(img, 70, 10, 300, 200, this);
  37.         }
  38.     }
  39.     public static void main(String[] args) {
  40.         new text_1().setVisible(true);
  42.     }
  44. }
4、图像倾斜

可以使用 Graphics2D 类提供的 shear()方法设置绘图的倾斜方向，从而使图像实现倾斜的效果。

  1. package demo_1;
  3. import java.awt.Graphics;
  4. import java.awt.Graphics2D;
  5. import java.awt.Image;
  6. import java.io.File;
  7. import java.io.IOException;
  9. import javax.imageio.ImageIO;
  10. import javax.swing.JFrame;
  11. import javax.swing.JPanel;
  13. public class text_1 extends JFrame{
  14.     private Image img;
  15.     public text_1() {
  16.         try {
  17.             img=ImageIO.read(new File('img/cell.png'));//读取图片
  19.         }catch(IOException e) {
  20.             e.printStackTrace();
  21.         }
  23.         setBounds(100,100,400,300);//窗体大小
  24.         setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);//关闭模式
  25.         setTitle('图片倾斜');//窗体标题
  26.         add(new CanvasPanel());
  27.     }
  28.     class CanvasPanel extends JPanel{
  29.         public void paint(Graphics g) {
  30.             Graphics2D g2=(Graphics2D)g;
  31.             g2.shear(0.3,0);//倾斜30%
  32.             g2.drawImage(img,0,0,300,200,this);
  33.         }
  34.     }
  35.     public static void main(String[] args) {
  36.         new text_1().setVisible(true);
  38.     }
  40. }

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