Java中如何高效绘制不断变化的图形？

如何用 Java 绘制不断变化的图形

简介

创建更新的动态图形在 Java 中，这始终是一项具有挑战性的任务。在本文中，我们将演示如何使用有效的技术和线程同步来解决此问题。

问题陈述

问题中提供的初始代码存在几个性能问题，导致图形更新缓慢。目标是优化代码以实现不断更新并提高速度。

优化代码

这里是优化版本代码：

import javax.swing.*;
import java.awt.*;
import java.awt.event.WindowAdapter;
import java.awt.event.WindowEvent;
import java.awt.geom.Ellipse2D;
import java.awt.image.BufferedImage;

public class ZoomPanel extends JPanel {

    private static final int STEP = 40;
    private int iter = 0;
    private long cumulativeTimeTaken = 0;

    // Model to hold pixel colors
    private final Color[][] model = new Color[8][8];

    // Flag to prevent concurrent painting
    private boolean isDrawing = false;

    public static void main(String[] args) {
        final JFrame frame = new JFrame("Image zoom");

        final ZoomPanel zoomPanel = new ZoomPanel();
        frame.getContentPane().add(zoomPanel);
        final Ticker t = new Ticker(zoomPanel);

        frame.addWindowListener(new WindowAdapter() {
            public void windowClosing(WindowEvent we) {
                t.done();
                frame.dispose();
            }
        });
        t.start();

        frame.setLocation(new Point(640, 0));
        frame.pack();
        frame.setVisible(true);
    }

    // Sets the pixel color at the given position
    private void setColorAt(int x, int y, Color pixelColor) {
        model[x][y] = pixelColor;
        repaint(40 + x * STEP, 45 + y * STEP, 40 + (x * STEP) - 3, 45 + (y * STEP) - 3);
    }

    // Gets the pixel color at the given position
    private Color getColorAt(int x, int y) {
        return model[x][y];
    }

    // Draws the graphics
    public void paintComponent(Graphics g) {
        long start = System.currentTimeMillis();

        if (!SwingUtilities.isEventDispatchThread()) {
            throw new RuntimeException("Repaint attempt is not on event dispatch thread");
        }

        // Prevent concurrent painting
        isDrawing = true;

        final Graphics2D g2 = (Graphics2D) g;
        g2.setColor(getBackground());

        try {

            for (int x = 0; x <p><strong>改进</strong></p>

• 机器人优化：原代码中的getPixelColor方法效率低下。通过使用 createScreenCapture 一次获取所有 64 个像素，我们显着提高了性能。
• 智能剪裁：仅重新绘制修改的区域，减少不必要的更新。
• 改进的线程：模型和视图在事件调度线程上更新，确保正确的线程同步并避免潜在的并发问题。
• FPS 监控：FPS 计数器打印一秒内更新的帧数。
• 同步：锁防止并发绘画，进一步提高稳定性。

这些优化带来了性能的巨大提升，屏幕更新几乎是瞬间出现的。 FPS 计数器提供了提高速度的衡量标准。

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