特效
在 Java 2D 编程教程的这一部分中，我们将展示一些效果。
泡泡
在第一个示例中，我们将看到不断增长的彩色气泡，它们在屏幕上随机出现和消失。 该示例来自 Java 2D 演示。
BubblesEx.java
package com.zetcode;
import java.awt.BasicStroke;
import java.awt.Color;
import java.awt.Dimension;
import java.awt.EventQueue;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.Graphics2D;
import java.awt.RenderingHints;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.awt.geom.Ellipse2D;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JPanel;
import javax.swing.Timer;
class Surface extends JPanel
implements ActionListener {
private final Color colors[] = {
Color.blue, Color.cyan, Color.green,
Color.magenta, Color.orange, Color.pink,
Color.red, Color.yellow, Color.lightGray, Color.white
};
private Ellipse2D.Float[] ellipses;
private double esize[];
private float estroke[];
private double maxSize = 0;
private final int NUMBER_OF_ELLIPSES = 25;
private final int DELAY = 30;
private final int INITIAL_DELAY = 150;
private Timer timer;
public Surface() {
initSurface();
initEllipses();
initTimer();
}
private void initSurface() {
setBackground(Color.black);
ellipses = new Ellipse2D.Float[NUMBER_OF_ELLIPSES];
esize = new double[ellipses.length];
estroke = new float[ellipses.length];
}
private void initEllipses() {
int w = 350;
int h = 250;
maxSize = w / 10;
for (int i = 0; i < ellipses.length; i++) {
ellipses[i] = new Ellipse2D.Float();
posRandEllipses(i, maxSize * Math.random(), w, h);
}
}
private void initTimer() {
timer = new Timer(DELAY, this);
timer.setInitialDelay(INITIAL_DELAY);
timer.start();
}
private void posRandEllipses(int i, double size, int w, int h) {
esize[i] = size;
estroke[i] = 1.0f;
double x = Math.random() * (w - (maxSize / 2));
double y = Math.random() * (h - (maxSize / 2));
ellipses[i].setFrame(x, y, size, size);
}
private void doStep(int w, int h) {
for (int i = 0; i < ellipses.length; i++) {
estroke[i] += 0.025f;
esize[i]++;
if (esize[i] > maxSize) {
posRandEllipses(i, 1, w, h);
} else {
ellipses[i].setFrame(ellipses[i].getX(), ellipses[i].getY(),
esize[i], esize[i]);
}
}
}
private void drawEllipses(Graphics2D g2d) {
for (int i = 0; i < ellipses.length; i++) {
g2d.setColor(colors[i % colors.length]);
g2d.setStroke(new BasicStroke(estroke[i]));
g2d.draw(ellipses[i]);
}
}
private void doDrawing(Graphics g) {
Graphics2D g2d = (Graphics2D) g.create();
RenderingHints rh
= new RenderingHints(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING,
RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON);
rh.put(RenderingHints.KEY_RENDERING,
RenderingHints.VALUE_RENDER_QUALITY);
g2d.setRenderingHints(rh);
Dimension size = getSize();
doStep(size.width, size.height);
drawEllipses(g2d);
g2d.dispose();
}
@Override
public void paintComponent(Graphics g) {
super.paintComponent(g);
doDrawing(g);
}
@Override
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
repaint();
}
}
public class BubblesEx extends JFrame {
public BubblesEx() {
initUI();
}
private void initUI() {
add(new Surface());
setTitle("Bubbles");
setSize(350, 250);
setLocationRelativeTo(null);
setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
}
public static void main(String[] args) {
EventQueue.invokeLater(new Runnable() {
@Override
public void run() {
BubblesEx ex = new BubblesEx();
ex.setVisible(true);
}
});
}
}
这是泡泡的示例。
private final Color colors[] = {
Color.blue, Color.cyan, Color.green,
Color.magenta, Color.orange, Color.pink,
Color.red, Color.yellow, Color.lightGray, Color.white
};
这些颜色用于绘制气泡。
private void initSurface() {
setBackground(Color.black);
ellipses = new Ellipse2D.Float[NUMBER_OF_ELLIPSES];
esize = new double[ellipses.length];
estroke = new float[ellipses.length];
}
initSurface()方法为面板设置黑色背景。 我们创建三个数组。 椭圆数组（椭圆是椭圆的一种特殊情况），每个椭圆大小的数组以及椭圆描边的数组。 动画期间，气泡的大小和笔触都会增加。
private void initEllipses() {
int w = 350;
int h = 250;
maxSize = w / 10;
for (int i = 0; i < ellipses.length; i++) {
ellipses[i] = new Ellipse2D.Float();
posRandEllipses(i, maxSize * Math.random(), w, h);
}
}
ellipses数组填充有椭圆对象。 posRandEllipses()方法将椭圆对象随机放置在窗口上。 椭圆的初始大小也是随机选择的。
private void initTimer() {
timer = new Timer(DELAY, this);
timer.setInitialDelay(INITIAL_DELAY);
timer.start();
}
将创建并启动一个计时器对象。 用于创建动画。
private void posRandEllipses(int i, double size, int w, int h) {
esize[i] = size;
estroke[i] = 1.0f;
double x = Math.random() * (w - (maxSize / 2));
double y = Math.random() * (h - (maxSize / 2));
ellipses[i].setFrame(x, y, size, size);
}
posRandEllipses()方法将椭圆随机放置在窗口上。 esize和estroke数组填充有值。 setFrame()方法设置椭圆框架矩形的位置和大小。
private void doStep(int w, int h) {
for (int i = 0; i < ellipses.length; i++) {
estroke[i] += 0.025f;
esize[i]++;
if (esize[i] > maxSize) {
posRandEllipses(i, 1, w, h);
} else {
ellipses[i].setFrame(ellipses[i].getX(), ellipses[i].getY(),
esize[i], esize[i]);
}
}
}
动画包括步骤。 在每个步骤中，我们增加每个椭圆的笔触和大小值。 气泡达到最大大小后，将其重置为最小大小，并在面板上随机重新放置。 否则，将显示增加的值。
private void drawEllipses(Graphics2D g2d) {
for (int i = 0; i < ellipses.length; i++) {
g2d.setColor(colors[i % colors.length]);
g2d.setStroke(new BasicStroke(estroke[i]));
g2d.draw(ellipses[i]);
}
}
drawEllipses()方法从面板上的数组绘制所有椭圆。
Dimension size = getSize();
doStep(size.width, size.height);
在doDrawing()方法中，我们计算面板的大小。 如果调整窗口大小，气泡将随机分布在窗口的整个区域。
@Override
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
repaint();
}
计时器对象以指定的时间间隔触发动作事件。 repaint()方法重新绘制面板组件。
图：泡泡
星星
下一个示例显示了一个旋转和缩放的星星。
StarDemoEx.java
package com.zetcode;
import java.awt.EventQueue;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.Graphics2D;
import java.awt.RenderingHints;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.awt.geom.GeneralPath;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JPanel;
import javax.swing.Timer;
class Surface extends JPanel
implements ActionListener {
private final int points[][] = {
{0, 85}, {75, 75}, {100, 10}, {125, 75},
{200, 85}, {150, 125}, {160, 190}, {100, 150},
{40, 190}, {50, 125}, {0, 85}
};
private Timer timer;
private double angle = 0;
private double scale = 1;
private double delta = 0.01;
private final int DELAY = 10;
public Surface() {
initTimer();
}
private void initTimer() {
timer = new Timer(DELAY, this);
timer.start();
}
private void doDrawing(Graphics g) {
int h = getHeight();
int w = getWidth();
Graphics2D g2d = (Graphics2D) g.create();
g2d.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING,
RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON);
g2d.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_RENDERING,
RenderingHints.VALUE_RENDER_QUALITY);
g2d.translate(w / 2, h / 2);
GeneralPath star = new GeneralPath();
star.moveTo(points[0][0], points[0][1]);
for (int k = 1; k < points.length; k++) {
star.lineTo(points[k][0], points[k][1]);
}
g2d.rotate(angle);
g2d.scale(scale, scale);
g2d.fill(star);
g2d.dispose();
}
@Override
public void paintComponent(Graphics g) {
super.paintComponent(g);
doDrawing(g);
}
private void step() {
if (scale < 0.01) {
delta = -delta;
} else if (scale > 0.99) {
delta = -delta;
}
scale += delta;
angle += 0.01;
}
@Override
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
step();
repaint();
}
}
public class StarDemoEx extends JFrame {
public StarDemoEx() {
initUI();
}
private void initUI() {
add(new Surface());
setTitle("Star");
setSize(420, 250);
setLocationRelativeTo(null);
setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
}
public static void main(String[] args) {
EventQueue.invokeLater(new Runnable() {
@Override
public void run() {
StarDemoEx ex = new StarDemoEx();
ex.setVisible(true);
}
});
}
}
在此演示中，我们有一颗星星。 星星旋转生长然后收缩。
private final int points[][] = {
{0, 85}, {75, 75}, {100, 10}, {125, 75},
{200, 85}, {150, 125}, {160, 190}, {100, 150},
{40, 190}, {50, 125}, {0, 85}
};
这些点用于绘制星形。
private double angle = 0;
private double scale = 1;
private double delta = 0.01;
当我们旋转星星时使用angle。 scale因子确定星星的大小。 最后，delta因子是刻度的变化量。
g2d.translate(w / 2, h / 2);
使用translate()方法将坐标系移到窗口的中间。
GeneralPath star = new GeneralPath();
star.moveTo(points[0][0], points[0][1]);
for (int k = 1; k < points.length; k++) {
star.lineTo(points[k][0], points[k][1]);
}
GeneralPath用于创建星形。 通过moveTo()方法将第一点添加到路径。 通过lineTo()方法添加星星的后续点。
g2d.rotate(angle);
g2d.scale(scale, scale);
我们执行旋转和缩放操作。
g2d.fill(star);
fill()方法填充星形的内部。
if (scale < 0.01) {
delta = -delta;
} else if (scale > 0.99) {
delta = -delta;
}
该代码控制星的收缩和增长量。
泡芙
接下来，我们显示粉扑效果。 这种效果在 Flash 动画或电影介绍中很常见。 文本在屏幕上逐渐增长，一段时间后它逐渐消失。
PuffEx.java
package com.zetcode;
import java.awt.AlphaComposite;
import java.awt.Dimension;
import java.awt.EventQueue;
import java.awt.Font;
import java.awt.FontMetrics;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.Graphics2D;
import java.awt.RenderingHints;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JPanel;
import javax.swing.Timer;
class Surface extends JPanel
implements ActionListener {
private Timer timer;
private int x = 1;
private float alpha = 1;
private final int DELAY = 15;
private final int INITIAL_DELAY = 200;
public Surface() {
initTimer();
}
private void initTimer() {
timer = new Timer(DELAY, this);
timer.setInitialDelay(INITIAL_DELAY);
timer.start();
}
private void doDrawing(Graphics g) {
Graphics2D g2d = (Graphics2D) g.create();
RenderingHints rh =
new RenderingHints(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING,
RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON);
rh.put(RenderingHints.KEY_RENDERING,
RenderingHints.VALUE_RENDER_QUALITY);
g2d.setRenderingHints(rh);
Font font = new Font("Dialog", Font.PLAIN, x);
g2d.setFont(font);
FontMetrics fm = g2d.getFontMetrics();
String s = "ZetCode";
Dimension size = getSize();
int w = (int) size.getWidth();
int h = (int) size.getHeight();
int stringWidth = fm.stringWidth(s);
AlphaComposite ac = AlphaComposite.getInstance(
AlphaComposite.SRC_OVER, alpha);
g2d.setComposite(ac);
g2d.drawString(s, (w - stringWidth) / 2, h / 2);
g2d.dispose();
}
@Override
public void paintComponent(Graphics g) {
super.paintComponent(g);
doDrawing(g);
}
private void step() {
x += 1;
if (x > 40)
alpha -= 0.01;
if (alpha <= 0.01)
timer.stop();
}
@Override
public void actionPerformed(ActionEvent e) {
step();
repaint();
}
}
public class PuffEx extends JFrame {
public PuffEx() {
initUI();
}
private void initUI() {
setTitle("Puff");
add(new Surface());
setSize(400, 300);
setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
setLocationRelativeTo(null);
}
public static void main(String[] args) {
EventQueue.invokeLater(new Runnable() {
@Override
public void run() {
PuffEx ex = new PuffEx();
ex.setVisible(true);
}
});
}
}
该示例在窗口上绘制了一个不断增长的文本，从某个角度看，该文本变得越来越透明，直到看不见为止。
Font font = new Font("Dialog", Font.PLAIN, x);
g2d.setFont(font);
这是我们用于文本的字体。
FontMetrics fm = g2d.getFontMetrics();
getFontMetrics()返回FontMetrics类。 该类存储有关在特定屏幕上呈现特定字体的信息。
int stringWidth = fm.stringWidth(s);
我们使用FontMetrics对象的stringWidth()方法来获取字符串的宽度。
AlphaComposite ac = AlphaComposite.getInstance(
AlphaComposite.SRC_OVER, alpha);
g2d.setComposite(ac);
在这里，我们设置所绘制文本的透明度。
g2d.drawString(s, (w - stringWidth) / 2, h / 2);
此代码行在窗口的（水平）中间绘制字符串。
if (x > 40)
alpha -= 0.01;
琴弦高于 40 点后，琴弦开始褪色。
在 Java 2D 教程的这一部分中，我们做了一些视觉效果。
