Java での 2D グラフィックス

2D グラフィックスは、Java 2 プラットフォームのいくつかの高度な機能を利用した Java プログラミングを使用して実現できます。これには、画像処理、高度なグラフィック設計オプション、幾何学的変換、アルファ合成などの操作のための Java の組み込み関数が含まれます。 Java 2D パッケージの下には、awt、awt.image、awt.color、awt.font、awt.geom、awt.print、awt.image.renderable などの多数のパッケージが提供されています。 Java は、その高品質なグラフィック結果、多種多様な幾何学的設計オプションによりドキュメントの印刷が容易になり、開発された製品のパフォーマンスを維持できるため、ゲーム開発者コミュニティの間で有名な goto オプションです。

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Java 2D レンダリング

Java 2D API は、ディスプレイ モニターやプリンターなど、さまざまなデバイスすべてにわたって均一なレンダリング モデルをサポートします。プログラムの開発中、レンダリングは、最終コンポーネントがプリンタであるかディスプレイ モニタであるかに関係なく、同じように機能します。パッケージは、終了コンポーネントに基づいてグラフィックス コンテキストを自動的に検出し、変更します。 Java 2D API は、強化されたグラフィックスおよびレンダリング機能のサポートを提供するために Graphics クラスを拡張する java.awt.Graphics2D で構成されます。

パッケージが提供する機能は次のとおりです:

• プリミティブな幾何学的形状や図形のレンダリングをサポートします。
• ストロークを使用して、ペイント属性で指定された任意の色またはパターンで任意のシェイプの内部を塗りつぶすオプションが提供されます。
• 指定された画像をレンダリングできます。
• テキスト文字列をペイント属性で指定された色で塗りつぶされたグリフに変換できます。

例 #1

同じ Java プログラムを見て、それがどのように動作するかを見てみましょう。

コード:

import javax.swing.JFrame;
import java.awt.*;       // AWT package is responsible for creating GUI
import javax.swing.*;    // Java swing package is responsible to provide UI components
// AWT class extents Jframe which is part of Swing package
public class AWTGraphicsSampleProgram extends JFrame {
/**
*
*/
// Defining all the static variables
private static final long serialVersionUID = 1L;
public static final int SAMPLE_CANVAS_WIDTH  = 500;
public static final int SAMPLE_CANVAS_HEIGHT = 500;
// The program enters from the main method
public static void main(String[] args) {
SwingUtilities.invokeLater(new Runnable() {
@Override
public void run() {
new AWTGraphicsSampleProgram(); // this run method will create a new object and thus invoke the constructor method.
}
});
}
//Here we are creating an instance of the drawing canvas inner class called DrawCanwas
private DrawCanvas sampleCanvas;
public AWTGraphicsSampleProgram() {
sampleCanvas = new DrawCanvas();
sampleCanvas.setPreferredSize(new Dimension(SAMPLE_CANVAS_WIDTH,            SAMPLE_CANVAS_HEIGHT));
Container containerPane = getContentPane();
containerPane.add(sampleCanvas);
setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE);   // setting up the default close mechanism
pack();
setTitle("......");  // set the desired title of the JFrame
setVisible(true);    // setVisible method will be set the visibility of the Jframe to true
}
/**
* here drawCanvas is the inner class of the Jpanel which is used for custom drawing
*/
private class DrawCanvas extends JPanel {
/**
*
*/
private static final long serialVersionUID = 1L;
// Overriding paintComponent will let you to design your own painting
@Override
public void paintComponent(Graphics graphics) {
super.paintComponent(graphics);
setBackground(Color.BLACK);  // setting the background color to black
graphics.setColor(Color.GREEN);  // setting up the color to green
graphics.drawLine(30, 40, 100, 200);
graphics.drawOval(150, 180, 10, 10);
graphics.drawRect(200, 210, 20, 30);
graphics.setColor(Color.magenta);
graphics.fillOval(300, 310, 30, 50);
graphics.fillRect(400, 350, 60, 50);
graphics.setColor(Color.WHITE);
graphics.setFont(new Font("Monospaced", Font.PLAIN, 12)); // setting up the font style and font size
graphics.drawString("Java Graphics in 2D ...", 10, 20);
}
}
}

出力:

Graphics クラスは、さまざまなグラフィック オブジェクトを描画するためのさまざまなメソッドを提供します。最も一般的なメソッドは、drawString()、drawImage()、および fillXxx() です。これらの方法は大きく 2 つのカテゴリに分類できます。 1 つ目のタイプのグラフィックス メソッドは、ユーザーが基本的な形状、テキスト、画像をレンダリングできるようにする描画機能と塗りつぶし機能を提供します。もう 1 つのタイプの方法は、コンソールでの描画の表示方法の効果を変更できる属性設定用です。 setColor や setFont などのメソッドを使用すると、描画と塗りつぶしのレンダリング方法を決定できます。グラフィックス コンテキストは、現在のフォントの現在の描画色などの状態または属性を維持する責任があります。

例 #2

Java 2D クラスで他に何を達成できるかを別の例で見てみましょう。

コード:

import javax.swing.*;
import java.awt.event.*;
import java.awt.*;
import java.awt.geom.*;
import java.awt.image.*;
public class GeometricShapes extends JFrame
{
/**
*
*/
private static final long serialVersionUID = 1L;
@SuppressWarnings("deprecation")
public GeometricShapes()
{
super( "Geometric shapes" );
setSize( 425, 160 );
show();
}
public static void main( String args[] )
{
GeometricShapes figure = new GeometricShapes();
figure.addWindowListener( new WindowAdapter()
{
public void windowclosing( WindowEvent e )
{
System.exit( 0 );
}
});
}
public void paint( Graphics graphics )
{
// Instantiating Graphics 2D class
Graphics2D graphics2D = ( Graphics2D ) graphics;
graphics2D.setPaint( new GradientPaint( 16, 30,
Color.red,
45, 105,
Color.green,
true ) );
graphics2D.fill( new Ellipse2D.Double( 6, 31, 61, 105 ) );
graphics2D.setPaint( Color.black );
graphics2D.setStroke(new BasicStroke( 9.0f ) );
graphics2D.draw( new Rectangle2D.Double( 82, 32, 67, 102 ) );
// This will create a black colored rounded rectangle
BufferedImage bufferedImage = new BufferedImage( 10, 10,                                  BufferedImage.TYPE_INT_RGB );
Graphics2D design = bufferedImage.createGraphics();
design.setColor( Color.blue );
design.fillRect( 0, 0, 9, 9 );
design.setColor( Color.orange );
design.drawRect( 2, 2, 7, 7 );
design.setColor( Color.black );
design.fillRect( 2, 2, 4, 4 );
design.setColor( Color.pink );
design.fillRect( 5, 5, 2, 2 );
graphics2D.setPaint( new TexturePaint( bufferedImage, new Rectangle( 9, 9 ) ) );
graphics2D.fill( new RoundRectangle2D.Double( 156, 31, 76, 101, 51, 51 ) );
graphics2D.setPaint( Color.CYAN );
graphics2D.setStroke(new BasicStroke( 7.0f ) );
graphics2D.draw( new Arc2D.Double( 240, 30, 75, 100, 0, 270, Arc2D.PIE ) );
// this will create line in red and black color
graphics2D.setPaint( Color.red );
graphics2D.draw( new Line2D.Double( 400, 40, 350, 180 ) );
float dashesArray[] = { 20 };
graphics2D.setPaint( Color.black );
graphics2D.setStroke( new BasicStroke( 4, BasicStroke.CAP_BUTT, BasicStroke.JOIN_ROUND, 10, dashesArray, 0 ) );
graphics2D.draw( new Line2D.Double( 320, 30, 395, 150 ) );
}
}

出力:

例 #3

次のプログラムに 2D Java を適用してみましょう。

コード:

import javax.swing.*;
import java.awt.event.*;
import java.awt.*;
import java.awt.geom.*;
public class GeometricShapes2 extends JFrame
{
/**
*
*/
private static final long <em>serialVersionUID</em> = 1L;
public static void main( String args[] )
{
GeometricShapes2 design = new GeometricShapes2();
design.addWindowListener(new WindowAdapter()
{
});
}
@SuppressWarnings("deprecation")
public GeometricShapes2()
{
super( "A circle made up of stars by joining them at certain position filled with random colors" );
setBackground( Color.<em>green</em> );
setSize( 450, 450 );
show();
}
public void paint( Graphics graphics )
{
int xCoordinates[] = { 57, 69, 111, 75, 85, 57, 29, 39, 3, 45 };
int yCoordinates[] = { 2, 38, 38, 56, 98, 74, 98, 56, 38, 38 };
Graphics2D graphics2D = ( Graphics2D ) graphics;
GeneralPath starFigure = new GeneralPath();
starFigure.moveTo( xCoordinates[ 0 ], yCoordinates[ 0 ] );
for ( int j = 1; j < xCoordinates.length; j++ )
starFigure.lineTo( xCoordinates[ j ], yCoordinates[ j ] );
starFigure.closePath();
graphics2D.translate( 200, 200 );
for ( int i = 1; i <= 10; i++ )
{
graphics2D.rotate( Math.<em>PI</em> / 9.0 );
graphics2D.setColor(new Color( ( int ) ( Math.<em>random</em>() * 128 ),( int ) ( Math.<em>random</em>() * 128 ),
( int ) ( Math.<em>random</em>() * 128 ) ) );
graphics2D.fill( starFigure );
}
}
}

出力:

例 #4

次のプログラムでカラーコーディングを適用します。

コード:

import java.awt.*;
import java.awt.event.*;
import java.awt.geom.*;
public class GeometricShapes3 extends Canvas {
/**
*
*/
private static final long serialVersionUID = 1L;
Frame windowFrame;
TextField sampleText;
Font sampleFont;
Color colorOfText;
Color colorOfCircle;
public static void main(String args[]) {
GeometricShapes3 start;
start = new GeometricShapes3();
}
public GeometricShapes3() {
this("Arial", Font.BOLD, 18, Color.gray, Color.red);
}
public GeometricShapes3(String ff, int fs, int fz, Color bg, Color fg) {
setBackground(bg);
colorOfCircle = Color.green.brighter();
colorOfText = fg;
sampleFont = new Font(ff, fs, fz);
sampleText = new TextField("eduCBA (Corporate Bridge Consultancy Pvt Ltd) ");
windowFrame = new Frame("Demo");
windowFrame.add(sampleText, BorderLayout.NORTH);
windowFrame.add(this, BorderLayout.CENTER);
windowFrame.setSize(new Dimension(300,340));
windowFrame.setLocation(150,140);
windowFrame.addWindowListener(new WindowAdapter() {
public void windowClosing(WindowEvent we) {
System.exit(0);
}
});
sampleText.addActionListener(new ActionListener() {
public void actionPerformed(ActionEvent ae) {
repaint();
}
});
windowFrame.setVisible(true);
}
public void paint(Graphics graphics) {
String sampleTxt = sampleText.getText();
if (sampleTxt.length() == 0) return;
if (graphics instanceof Graphics2D) {
Dimension dimension = getSize();
Point point = new Point(dimension.width / 2, dimension.height / 2);
int radius = (int)(point.x * 0.84);
graphics.setColor(colorOfCircle);
graphics.drawArc(point.x - radius, point.y - radius,
radius*2-1, radius*2-1,
0, 360);
graphics.setColor(colorOfText);
graphics.setFont(sampleFont);
CircularText((Graphics2D)graphics, sampleTxt, point, radius, -Math.PI/2, 1.0);
}
else {
System.out.println("Some Error Occurred");
}
}
static void CircularText(Graphics2D graphics, String sampleTxt, Point center,
double radius, double length, double height)
{
double circleAngle = length;
Point2D circle = new Point2D.Double(center.x, center.y);
char chArray[] = sampleTxt.toCharArray();
FontMetrics fm = graphics.getFontMetrics();
AffineTransform formx, formy;
formx = AffineTransform.getTranslateInstance(circle.getX(),circle.getY());
for(int i = 0; i < chArray.length; i++) {
double cwid = (double)(getWidth(chArray[i],fm));
if (!(chArray[i] == ' ' || Character.isSpaceChar(chArray[i]))) {
cwid = (double)(fm.charWidth(chArray[i]));
formy = new AffineTransform(formx);
formy.rotate(circleAngle, 0.0, 0.0);
String chstr = new String(chArray, i, 1);
graphics.setTransform(formy);
graphics.drawString(chstr, (float)(-cwid/2), (float)(-radius));
}
if (i < (chArray.length - 1)) {
double adv = cwid/2.0 + fm.getLeading() + getWidth(chArray[i + 1],fm)/2.0;
circleAngle += Math.sin(adv / radius);
}
}
}
static int getWidth(char charText, FontMetrics fontMetrics) {
if (charText == ' ' || Character.isSpaceChar(charText)) {
return fontMetrics.charWidth('n');
}
else {
return fontMetrics.charWidth(charText);
}
}
} <strong> </strong><strong>Output:</strong>

例 #5

テキストグラフィック用の 2D Java。

コード:

import java.awt.*;
import java.awt.event.WindowAdapter;
import java.awt.event.WindowEvent;
import java.awt.font.FontRenderContext;
import java.awt.font.TextLayout;
import java.awt.geom.AffineTransform;
import java.awt.geom.Rectangle2D;
import java.awt.image.BufferedImage;
public class FontsDemo extends Frame {
/**
*
*/
private static final long <em>serialVersionUID</em> = 1L;
public static void main( String[] argv ) {
FontsDemo myExample = new FontsDemo( "Text Graphics" );
}
public FontsDemo( String title ) {
super( title );
setSize( 450, 180 );
addWindowListener( new WindowAdapter() {
public void windowClosing( WindowEvent we ) {
dispose();
System.<em>exit</em>( 0 );
}
} );
setVisible( true );
}
public void paint( Graphics g ) {
Graphics2D graphics = (Graphics2D) g;
FontRenderContext frc = graphics.getFontRenderContext();
Font font = new Font( "Arial", Font.<em>HANGING_BASELINE</em> | Font.<em>BOLD</em>, 72 );
TextLayout tl = new TextLayout( "eduCBA", font, frc );
Shape myShape = tl.getOutline( AffineTransform.<em>getTranslateInstance</em>( 50, 100 ) );
Paint myPaint = loadTextureResource( "1.gif" );
graphics.setPaint( myPaint );
graphics.fill( myShape );
}
public TexturePaint loadTextureResource( String absfilename ) {
MediaTracker tracker = new MediaTracker( this );
Image imtexture = Toolkit.getDefaultToolkit().getImage( absfilename );
tracker.addImage( imtexture, 0 );
try {
tracker.waitForID( 0 );
int width = imtexture.getWidth( this );
int height = imtexture.getHeight( this );
System.<em>out</em>.println( "width" + width + " height =" + height );
BufferedImage buffImg = new
BufferedImage( width, height, BufferedImage.<em>TYPE_INT_ARGB</em> );
Graphics g = buffImg.getGraphics();
g.drawImage( imtexture, 0, 0, this );
return new TexturePaint( buffImg, new Rectangle2D.Double( 0, 0, width, height ) );
}
catch( Exception e ) {
System.<em>out</em>.println( "Exception on Image-Texture Loading" );
}
return null;
}
}

出力:

結論

記事は終わりに達しましたが、Java 2D グラフィックスを使用して何が実現できるかについては十分理解していただけたと思います。正直なところ、Java 2D クラスの機能は単純な形状や図形に限定されません。複雑な図形や幾何学的形状を設計するために拡張できますが、主に既存のクラスとメソッドをどのように活用するかによって決まります。

以上がJava での 2D グラフィックスの詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。