使用Java的Graphics類別進行繪圖的方法詳解

Graphics類別提供基本繪圖方法，Graphics2D類別提供更強大的繪圖能力。本節講解Graphics類，下節講解Graphics2D。

Graphics類別提供基本的幾何圖形繪製方法，主要有：畫線段、畫長方形、畫圓、畫帶顏色的圖形、畫橢圓、畫圓弧、畫多邊形等。

1. 畫線
在視窗畫一條線段，可以使用Graphics類的drawLine()方法：

drawLine(int x1,int y1,int x2,int y2)

例如，以下程式碼在點（3,3）與點（50,50）之間畫線段，在點（100,100）畫一個點。

g.drawLine(3,3,50,50);//画一条线段
g.drawLine(100,100,100,100);//画一个点。

2. 畫出矩形
有兩種長方形：普通型和圓角型。
(1) 畫普通長方形有兩個方法：
drawRect(int x,int y,int width,int height)：畫線框圍起來的長方形。其中參數x和y指定左上角的位置，參數width和height是矩形的寬和高。
fillRect(int x,int y,int width,int height)：是用預定的顏色填滿一個矩形，得到一個著色的矩形塊。
以下程式碼是畫矩形的例子：

g.drawRect(80,100,40,25);//画线框
g.setColor(Color.yellow);g.fillRect(20,70,20,30);//画着色块

(2)畫圓角矩形也有兩個方法：
drawRoundRect(int x,int y,int width, int height, int arcWidth, int arcHeight)：是用線圍起來的圓角矩形。其中參數x和y指定矩形左上角的位置；參數width和heigth是矩形的寬和高；arcWidth和arcHeight分別是圓角弧的橫向直徑和圓角弧的縱向直徑。
fillRoundRect(int x,int y,int width,int height,int arcWidth,int archeight)：是用預定的顏色填滿的圓角矩形。各參數的意義同前一個方法。
以下程式碼是畫矩形的例子：

g.drawRoundRect(10,10,150,70,40,25);//画一个圆角矩形
g.setColor(Color.blue); g.fillRoundRect(80,100,100,100,60,40);//涂一个圆角矩形块
g.drawRoundRect(10,150,40,40,40,40);//画圆
g.setColor(Color.red); g.fillRoundRect(80,100,100,100,100,100);//画圆块

可以用畫圓角矩形方法畫圓形，當矩形的寬和高相等，圓角弧的橫向直徑和圓角弧的縱向直徑也相等，並等於矩形的寬和高時，畫的就是圓形。參見上述例子中的註釋，前一個是畫圓，後一個是塗圓塊。

3. 畫三維矩形
畫三維矩形有兩個方法：
draw3DRect(int x,int y,int width,int height, boolean raised)：畫出一個反白的長方形。其中x和y指定矩形左上角的位置，參數width和height是矩形的寬和高，參數raised是突出與否。
fill3DRect(int x,int y,int width,int height,boolean raised)：用預定的顏色填滿一個反白的長方形。
以下程式碼是畫突出矩形的例子：

g.draw3DRect(80,100,40,25,true);//画一个线框
g.setColor(Color.yellow); g.fill3DRect(20,70,20,30,true);//画一个着色块

4.畫橢圓形
橢圓形由橢圓的橫軸和縱軸決定。畫橢圓形有兩個方法：
drawOval(int x,int y,int width,int height)：是畫用線圍成的橢圓形。其中參數x和參數y指定橢圓形左上角的位置，參數width和height是橫軸和縱軸。
fillOval(int x,int y,int width,int height)：是用預定的顏色填滿的橢圓形，是一個著色塊。也可以用畫橢圓形方法畫圓形，當橫軸和縱軸相等時，所畫的橢圓形即為圓形。
以下程式碼是畫橢圓形的例子：

g.drawOval(10,10,60,120);//画椭圆
g.setColor(Color.cyan);g.fillOval(100,30,60,60);//涂圆块
g.setColor(Color.magenta);g.fillOval(15,140,100,50);//涂椭圆

5. 畫圓弧

畫圓弧有兩個方法：
drawArc(int x,int y,int width,int height,int startAngle, int arcAngle)：畫橢圓一部分的圓弧線。橢圓的中心是它的外接矩形的中心，其中參數是外接矩形的左上角座標(x,y)，寬是width，高是heigh。參數startAngle的單位是“度數”，起始角度0度是指3點鐘方位.參數startAngle和arcAngle表示從startAngle角度開始，逆時針方向畫arcAngle度的弧，約定，正值度數是逆時針方向，負值度數是順時針方向，例如-90度是6點鐘方位。
fillArc(int x,int y,int width, int height, int startAngle, int arcAngle)：用setColor()方法設定的顏色,畫著色橢圓的一部分。
以下程式碼是畫圓弧的例子：

g.drawArc(10,40,90,50,0,180);//画圆弧线
g.drawArc(100,40,90,50,180,180);//画圆弧线
g.setColor(Color.yellow); g.fillArc(10,100,40,40,0,-270);//填充缺右上角的四分之三的椭圆
g.setColor(Color.green); g.fillArc(60,110,110,60,-90,-270);//填充缺左下角的四分之三的椭圆

6. 畫多邊形
多邊形是用多條線段首尾連接而成的封閉平面圖。多邊形線段端點的x座標和y座標分別儲存在兩個陣列中，畫多邊形就是按給定的座標點順序用直線段將它們連起來。以下是畫多邊形常用的兩個方法：
drawPolygon(int xpoints[],int yPoints[],int nPoints)：畫一個多邊形
fillPolygon(int xPoints[],int yPoints[],int nColor ()設定的顏色著色多邊形。其中數組xPoints[]儲存x座標點，yPoints[]儲存y座標點，nPoints是座標點數。

注意，上述方法並不自動閉合多邊形，要畫一個閉合的多邊形，給出的坐標點的最後一點必須與第一點相同.以下代碼實現填充一個三角形和畫一個八邊形。

int px1[]={50,90,10,50};//首末点相重,才能画多边形
int py1[]={10,50,50,10};
int px2[]={140,180,170,180,140,100,110,140};
int py2[]={5,25,35,45,65,35,25,5};
g.setColor(Color.blue);
g.fillPolygon(px1,py1,4);
g.setColor(Color.red);
g.drawPolygon(px2,py2,9)

也可以用多邊形物件畫多邊形。用多邊形類別Polygon建立一個多邊形對象，然後用這個物件繪製多邊形。 Polygon類別的主要方法：

Polygon()：建立多邊形對象，暫時沒有座標點。

Polygon(int xPoints[],int yPoints[],int nPoints)：以指定的座標點建立多邊形物件。

addPoint()：將一個座標點加入Polygon物件中。

drawPolygon(Polygon p)：繪製多邊形。

fillPolygon(Polygon p)：和指定的顏色填滿多邊形。

例如,以下代码，画一个三角形和填充一个黄色的三角形。注意，用多边形对象画封闭多边形不要求首末点重合。

int x[]={140,180,170,180,140,100,110,100};
int y[]={5,25,35,45,65,45,35,25};
Polygon ponlygon1=new Polygon();
polygon1.addPoint(50,10);
polygon1.addPoint(90,50);
polygon1.addPoint(10,50);
g.drawPolygon(polygon1);
g.setColor(Color.yellow);
Polygon polygon2 = new Polygon(x,y,8);
g.fillPolygon(polygon2);

7. 擦除矩形块
当需要在一个着色图形的中间有一个空缺的矩形的情况，可用背景色填充一矩形块实现，相当于在该矩形块上使用了 “橡皮擦”.实现的方法是：
    clearRect(int x,int y, int width,int height)：擦除一个由参数指定的矩形块的着色。
例如，以下代码实现在一个圆中擦除一个矩形块的着色：

g.setColor(Color.blue);
g.fillOval(50,50,100,100);g.clearRect(70,70,40,55);

8. 限定作图显示区域
用一个矩形表示图形的显示区域，要求图形在指定的范围内有效，不重新计算新的坐标值，自动实现超出部分不显示。方法是clipRect(int x,int y,int width,int height)，限制图形在指定区域内的显示，超出部分不显示。多个限制区有覆盖时，得到限制区域的交集区域。例如，代码：

g.clipRect(0,0,100,50);g.clipRect(50,25,100,50);

相当于

g.clipRect(50,25,50,25);

9. 复制图形
利用Graphics类的方法copyArea()可以实现图形的复制,其使用格式是：
    copyArea(int x,int y,int width,int height, int dx, int dy)，dx和dy分别表示将图形粘贴到原位置偏移的像素点数，正值为往右或往下偏移是，负值为往左或往上偏移量。位移的参考点是要复制矩形的左上角坐标。

例如，以下代码示意图形的复制,将一个矩形的一部分、另一个矩形的全部分别自制。

g.drawRect(10,10,60,90);
g.fillRect(90,10,60,90);
g.copyArea(40,50,60,70,-20,80);
g.copyArea(110,50,60,60,10,80);

【例】小应用程序重写update()方法,只清除圆块，不清除文字，窗口显示一个不断移动的红色方块。

import java.applet.*;
import java.awt.*;
public class Example7_3 extends Applet{
int i=1;
public void init(){
setBackground(Color.yellow);
}
public void paint(Graphics g){
i = i+8; if(i>160)i=1;
g.setColor(Color.red);g.fillRect(i,10,20,20);
g.drawString("我正学习update()方法",100,100);
try{
 Thread.sleep(100);
}
catch(InterruptedException e){}
repaint();
}
public void update(Graphics g){
g.clearRect(i,10,200,100);//不清除"我正在学习update()方法"
paint(g);
}
}

一般的绘图程序要继承JFrame，定义一个JFrame窗口子类，还要继承JPanel，定义一个JPanel子类。在JPanel子类 中重定义方法paintComponent()，在这个方法中调用绘图方法,绘制各种图形。

【例】使用XOR绘图模式的应用程序。

import javax.swing.*;
import java.awt.*;
public class Example7_4 extends JFrame{
 public static void main(String args[]){
 GraphicsDemo myGraphicsFrame = new GraphicsDemo();
 }
}
class ShapesPanel extends JPanel{
 SharpesPanel(){
 setBackground(Color.white);
 }
 public void paintComponent(Graphics g){
 super.paintComponent(g);
 setBackground(Color.yellow); //背景色为黄色
 g.setXORMode(Color.red); //设置XOR绘图模式,颜色为红色
 g.setColor(Color.green);
 g.fillRect(20, 20, 80, 40); //实际颜色是green + yellow的混合色=灰色
 g.setColor(Color.yellow);
 g.fillRect(60, 20, 80, 40); //后一半是yellow+yellow=read,前一半是yellow+灰色
 g.setColor(Color.green);
 g.fillRect(20, 70, 80, 40); //实际颜色是green+yellow的混合色=灰色.
 g.fillRect(60, 70, 80, 40);
 //前一半是(green+yellow)+gray =背景色,后一半是green+yellow = gray
 g.setColor(Color.green);
 g.drawLine(80, 100, 180, 200); //该直线是green+yellow = gray
 g.drawLine(100, 100, 200, 200); //同上
 /*再绘制部分重叠的直线.原直线中间段是灰色+灰色=背景色,延长部分是green+yellow=gray.*/
 g.drawLine(140, 140, 220, 220);
 g.setColor(Color.yellow); //分析下列直线颜色变化,与早先的力有重叠
 g.drawLine(20, 30, 160, 30);
 g.drawLine(20, 75, 160, 75);
 }
}
class GraphicsDemod extends JFrame{
 public GraphicsDemo(){
 this.getContentPane().add(new ShapesPanel());
 setTile("基本绘图方法演示");
 setSize(300, 300);
 setVisible(true);
 }
}

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