java_06.pdf

Jacek Rumi ń ski - J ę zyk JAVA – Rozdzia ł 6

Rozdział 6 Grafika i multimedia w Javie

6. 1 Grafika (rysunki)

6.2 Czcionki

6.3 Kolor

6.4 Obrazy

6.5 D ź wi ę ki

6.6 Java Media API

6.1 Grafika (rysunki)

Pakiet AWT zarówno w wersjach wcześniejszych jak i w wersji 2 wyposażony

jest w klasę Graphics, a od wersji 2 dodatkowo w klasę Graphics2D. Klasy te

zawierają liczne metody umożliwiające tworzenie i zarządzanie grafiką w Javie.

Podstawą pracy z grafiką jest tzw. kontekst graficzny, który jako obiekt posiada

właściwości konkretnego systemu prezentacji np. panelu. W AWT kontekst graficzny

jest dostarczany do komponentu poprzez następujące metody:

- paint

- paintAll

- update

- print

- printAll

- getGraphics

Obiekt graficzny (kontekst) zawiera informacje o stanie grafiki potrzebne dla

podstawowych operacji wykonywanych przez metody Javy. Zaliczyć tu należy

następujące informacje:

- obiekt komponentu, który będzie obsługiwany,

- współrzędne obszaru rysowania oraz obcinania,

- aktualny kolor,

- aktualne czcionki,

- aktualna funkcja operacji na pikselach logicznych (XOR lub Paint),

- aktualny kolor dla operacji XOR.

Posiadając obiekt graficzny można wykonać szereg operacji rysowania np.: Graphics

g.drawLine(int x1, int y1, int x2, int y2) - rysuje linię pomiędzy współrzędnymi (x1,y1)

a (x2,y2), używając aktualnego koloru,

g.drawRect(int x, int y, int width, int height) - rysuje prostokąt o wysokości height i

szerokości width począwszy od punktu (x,y), używając aktualnego koloru,

g.drawString(String str, int x, int y) - rysuje tekst str począwszy od punktu (x,y),

używając aktualnego koloru i czcionki,

g.drawImage(Image img, int x, int y, Color bgcolor, ImageObserver observer) -

wyświetla aktualnie dostępny zestaw pikseli obrazu img na tle o kolorze bgcolor,

6-3

Jacek Rumi ń ski - J ę zyk JAVA –

Jacek Rumi ń ski - J ę zyk JAVA – Rozdzia ł 6

począwszy od punktu (x,y)

g.setColor(Color c) - ustawia aktualny kolor c np. Color.red

g.setFont(Font font) - ustawia aktualny zestaw czcionek

W celu rysowania elementów grafiki konieczna jest znajomość układu współrzędnych

w ramach, którego wyznacza się współrzędne rysowania. Podstawowym układem

współrzędnych w Javie jest układ użytkownika, będący pewną abstrakcją układów

współrzędnych dla wszystkich możliwych urządzeń. Układ użytkownika definiowany

jest w sposób następujący.

Rysunek 6.1 Układ współrzędnych użytkownika

Układ współrzędnych konkretnego urządzenia może pokrywać się z układem

użytkownika lub nie. W razie potrzeby współrzędne z układu użytkownika są

automatycznie transformowane do właściwego układu współrzędnych danego

urządzenia.

Jako ciekawostkę można podać, że JAVA nie definiuje wprost metody umożliwiającej

rysowanie piksela, która w innych językach programowania służy często do

tworzenia obrazów. W Javie nie jest to potrzebne. Do tych celów służą liczne metody

drawImage(). Niemniej łatwo skonstruować metodę rysującą piksel np.

drawP i ixe l l(Co l lor c, i int x, i int y){

setCo l lor(c);

drawL i ine(x,y,x,y);

}

Pierwotne wersje AWT definiują kilka obiektów geometrii jak np. Point, Rectangle.

Elementy te są bardzo przydatne dlatego, że, co jest właściwe dla języków

obiektowych, nie definiujemy za każdym razem prostokąta za pomocą atrybutów

opisowych (współrzędnych) lecz przez gotowy obiekt - prostokąt, dla którego znane

są (różne metody) jego liczne właściwości.

Poniższa aplikacja umożliwia sprawdzenie działania prostych metod graficznych:

Przykład 6.1:

//Rysunki.java:

import java.awt.event.*;

6-4

Jacek Rumi ń ski - J ę zyk JAVA –

Jacek Rumi ń ski - J ę zyk JAVA – Rozdzia ł 6

import java.awt.*;

public class Rysunki extends Frame {

Rysunki () {

super ("Rysunki");

setSize(200, 220);

}

public void paint (Graphics g) {

Insets insets = getInsets();

g.translate (insets.left, insets.top);

g.drawLine (5, 5, 195, 5);

g.drawLine (5, 75, 5, 75);

g.drawRect (25, 10, 50, 75);

g.fillRect (25, 110, 50, 75);

g.drawRoundRect (100, 10, 50, 75, 60, 50);

g.fillRoundRect (100, 110, 50, 75, 60, 50);

g.setColor(Color.red);

g.drawString ("Test grafiki",50, 100);

g.setColor(Color.black);

}

public static void main (String [] args) {

Frame f = new Rysunki ();

f.addWindowListener(new WindowAdapter(){

public void windowClosing(WindowEvent e){

System.out.println("Dziekujemy za prace z programem...");

System.exit(0);

}

});

f.setVisible(true);

}

}// koniec public class Rysunki extends Frame

Wykorzystana w powyższym kodzie metoda translate() zmienia początek układu

współrzędnych przesuwając go do aktywnego pola graficznego (bez ramek).

Java2D API w sposób znaczny rozszerza możliwości graficzne AWT. Po pierwsze

umożliwia zarządzanie i rysowanie elementów graficznych o współrzędnych

zmiennoprzecinkowych (float i double). Własność ta jest niezwykle przydatna dla

różnych aplikacji m.in. dla aplikacji w medycynie (wymiarowanie, planowanie terapii,

projektowanie implantów, itp.). Ta podstawowa zmiana podejścia do rysowania

obiektów graficznych i geometrycznych powoduje powstanie, nowych, licznych klas i

metod. W sposób szczególny należy wyróżnić tutaj sposób rysowania nowych

elementów. Odbywa się to poprzez zastosowanie jednej metody:

Graph i ics2D g2;

g2.draw(Shape s);

Metoda draw umożliwia narysowanie dowolnego obiektu implementującego interfejs

Shape (kształt). Przykładowo narysowanie linii o współrzędnych typu float można

wykonać w następujący sposób:

6-5

Jacek Rumi ń ski - J ę zyk JAVA –

Jacek Rumi ń ski - J ę zyk JAVA – Rozdzia ł 6

L i ine2D l l i in i ia = new L i ine2D.F l loat(20.0f, 1 10.0f, 1 100.0f, 1 10.0f);

g2.draw( l l i in i ia);

Oczywiście klasa Line2D implementuje interfejs Shape. Java2D wprowadza liczne

klasy w ramach pakietu java.awt.geom, np:

Arc2D.Double

Arc2D.Float

CubicCurve2D.Double

CubicCurve2D.Float

Dimension2D

Ellipse2D.Double

Ellipse2D.Float

GeneralPath

Line2D

Line2D.Double

Line2D.Float

Point2D

Point2D.Double

Point2D.Float

QuadCurve2D.Double

QuadCurve2D.Float

Rectangle2D

Rectangle2D.Double

Rectangle2D.Float

RoundRectangle2D.Double

RoundRectangle2D.Float

W celu skorzystania z tych oraz innych dobrodziejstw jakie wprowadza Java2D

należy skonstruować obiekt graficzny typu Graphics2D. Ponieważ Graphics2D

rozszerza klasę Graphics, to konstrukcja obiektu typu Graphics2D polega na:

Graph i ics2D g2 = (Graph i ics2D) g;

gdzie g jest obiektem graficznym otrzymywanym jak omówiono wyżej.

Uwaga! Argumentem metody paint komponentów jest obiekt klasy Graphics a nie

Graphics2D.

Dodatkowe klasy w AWT wspomagające grafikę to BasicStroke oraz TexturePaint.

Pierwsza z nich umożliwia stworzenie właściwości rysowanego obiektu takich jak np.:

szerokość linii, typ linii. Przykładowo ustawienie szerokości linii na 12 punktów

odbywać się może poprzez zastosowanie następującego kodu:

grubaL i in i ia = new Bas i icStroke( 1 12.0f);

g2.setStroke(grubaL i in i ia);

Klasa TexturePoint umożliwia wypełnienie danego kształtu (Shape) określoną

teksturą. Do dodatkowych zalet grafiki w Java2D należy zaliczyć:

- sterowanie jakością grafiki (np. antyaliasing, interpolacje)

6-6

Jacek Rumi ń ski - J ę zyk JAVA –

Jacek Rumi ń ski - J ę zyk JAVA – Rozdzia ł 6

- sterowanie przekształceniami geometrycznymi (przekształcenia sztywne - affiniczne

- klasa AffineTransform),

- sterowanie przeźroczystością elementów graficznych,

- bogate narzędzia do zarządzania czcionkami i rysowania tekstu,

- narzędzia do drukowania grafiki,

- inne.

Przykładowa aplikacja ukazująca proste elementy grafiki w Java2D

Przykład 6.2:

//Rysunki2.java:

import java.awt.event.*;

import java.awt.geom.*;

import java.awt.*;

public class Rysunki2 extends Frame {

Rysunki2 () {

super ("Rysunki2");

setSize(200, 220);

}

public void paint (Graphics g) {

Graphics2D g2 = (Graphics2D) g;

Insets insets = getInsets();

g2.translate (insets.left, insets.top);

Line2D linia = new Line2D.Float(20.0f, 20.0f, 180.0f, 20.0f);

g2.draw(linia);

BasicStroke grubaLinia = new BasicStroke(6.0f);

g2.setStroke(grubaLinia);

g2.setColor(Color.red);

Line2D linia2 = new Line2D.Float(20.0f, 180.0f, 180.0f, 180.0f);

g2.draw(linia2);

g2.drawString ("Test grafiki",50, 100);

g2.setColor(Color.black);

}

public static void main (String [] args) {

Frame f = new Rysunki2 ();

f.addWindowListener(new WindowAdapter(){

public void windowClosing(WindowEvent e){

System.out.println("Dziekujemy za prace z programem...");

System.exit(0);

}

});

f.setVisible(true);

}

} // koniec public class Rysunki2 extends Frame

6-7

Jacek Rumi ń ski - J ę zyk JAVA –

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: