Android中图形与图像处理初见面——绘图

本文详细介绍Android平台上的绘图原理及具体实现方法,包括Canvas、Paint和Path的基本使用,以及如何绘制各种几何图形。

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第一次见到Android绘图就发现其无非就是Canvas和Paint,也就是画布,和画笔,其中Canvas还用到了Path,Path代表任意多条直线链接而成的任意图形。

以下为在应用程序中绘制几何图形,关键在于一个自定义的view组件MyView,话不多说,直接上代码:

package com.cbg.canvastest;

import android.content.Context;
import android.graphics.Canvas;
import android.graphics.Color;
import android.graphics.LinearGradient;
import android.graphics.Paint;
import android.graphics.Path;
import android.graphics.RectF;
import android.graphics.Shader;
import android.util.AttributeSet;
import android.view.View;

public class MyView extends View {

	public MyView(Context context, AttributeSet attrs) {
		super(context, attrs);

	}

	// 重写一个方法onDraw
	@Override
	protected void onDraw(Canvas canvas) {
		super.onDraw(canvas);
		// 把整张画布绘制成白色
		canvas.drawColor(Color.WHITE);
		// 新建一个画笔
		Paint paint = new Paint();
		// 去锯齿
		paint.setAntiAlias(true);
		// 设置画笔颜色
		paint.setColor(Color.BLUE);
		// 设置空心
		paint.setStyle(Paint.Style.STROKE);
		//设置空心宽度
		paint.setStrokeWidth(3);
		//绘制圆形,在指定点画圆形,在(40,40)画半径为30的圆
		canvas.drawCircle(40, 40, 30, paint);
		// 绘制正方形,前两个代表左上角的坐标,后两个代表右下角的坐标
		canvas.drawRect(10, 80, 70, 140, paint);
		// 绘制矩形 
		canvas.drawRect(10, 150, 170, 190, paint);
		// 设置个新的长方形,扫描测量  
		RectF re1 = new RectF(10, 200, 70, 230);
		// 绘制圆角矩形
		canvas.drawRoundRect(re1, 15, 15, paint);
		//设置圆角
		RectF re1l = new RectF(10, 240, 70, 270);
		// 绘制椭圆
		canvas.drawOval(re1l, paint);
		// 定义一个path对象,封闭成一个三角形
		Path path1 = new Path();
		path1.moveTo(10, 340);// 此点为多边形的起点
		path1.lineTo(70, 340);
		path1.lineTo(40, 290);
		path1.close();// 使这些点构成封闭的多边形  
		// 根据path进行绘制,绘制三角形
		canvas.drawPath(path1, paint);
		// 定义一个path封成五角星
		Path path2 = new Path();
		path2.moveTo(26, 360);
		path2.lineTo(54, 360);
		path2.lineTo(70, 392);
		path2.lineTo(40, 420);
		path2.lineTo(10, 392);
		path2.close();
		// 根据path进行绘制,绘制五角星
		canvas.drawPath(path2, paint);
		// 设置填充风格后绘制
		paint.setStyle(Paint.Style.FILL);//笔画为填充满
		paint.setColor(Color.RED);//画笔设置为红色
		canvas.drawCircle(120, 40, 30, paint);
		// 绘制正方形
		canvas.drawRect(90, 80, 70, 140, paint);
		// 绘制矩形
		canvas.drawRect(90, 150, 150, 190, paint);
		RectF re2 = new RectF(90, 200, 150, 230);
		// 绘制圆角矩形
		canvas.drawRoundRect(re2, 15, 15, paint);
		RectF re2l = new RectF(90, 240, 150, 270);
		// 绘制椭圆
		canvas.drawOval(re2l, paint);
		// 定义一个path对象,封闭成一个三角形
		Path path3 = new Path();
		path3.moveTo(90, 340);
		path3.lineTo(150, 340);
		path3.lineTo(120, 290);
		path3.close();
		// 根据path进行绘制,绘制三角形
		canvas.drawPath(path1, paint);
		// 定义一个path封成五角星
		Path path4 = new Path();
		path4.moveTo(106, 360);
		path4.lineTo(134, 360);
		path4.lineTo(150, 392);
		path4.lineTo(120, 420);
		path4.lineTo(90, 392);
		path4.close();
		// 绘制五角形
		canvas.drawPath(path4, paint);
		// 为paint设置渐变器
		Shader mShader = new LinearGradient(0, 0, 40, 60, new int[] {
				Color.RED, Color.GREEN, Color.BLUE }, null,
				Shader.TileMode.REPEAT);
		paint.setShader(mShader);
		paint.setShadowLayer(45, 10, 10, Color.GRAY);
		// 绘制圆形
		canvas.drawCircle(200, 40, 30, paint);
		// 绘制正方形
		canvas.drawRect(170, 80, 230, 140, paint);
		// 绘制矩形
		canvas.drawRect(170, 150, 230, 190, paint);
		RectF re3 = new RectF(170, 200, 230, 230);
		// 绘制圆角矩形
		canvas.drawRoundRect(re3, 15, 15, paint);
		RectF re3l = new RectF(170, 240, 230, 270);
		// 绘制椭圆
		canvas.drawOval(re3l, paint);
		// 定义一个path对象,封闭成一个三角形
		Path path5 = new Path();
		path5.moveTo(170, 340);
		path5.lineTo(230, 340);
		path5.lineTo(200, 290);
		path5.close();
		// 根据path进行绘制,绘制三角形
		canvas.drawPath(path1, paint);
		// 定义一个path封成五角星
		Path path6 = new Path();
		path6.moveTo(186, 360);
		path6.lineTo(214, 360);
		path6.lineTo(230, 392);
		path6.lineTo(200, 420);
		path6.lineTo(170, 392);
		path6.close();
		// 根据path进行绘制,绘制五角星
		canvas.drawPath(path6, paint);
		paint.setTextSize(24);
		paint.setShader(null);
		canvas.drawText("圆形", 240, 50, paint);
		canvas.drawText("正方形", 240, 120, paint);
		canvas.drawText("长方形", 240, 175, paint);
		canvas.drawText("圆角矩形", 230, 220, paint);
		canvas.drawText("椭圆形", 240, 260, paint);
		canvas.drawText("三角形", 240, 325, paint);
		canvas.drawText("五角形", 240, 390, paint);

	}

}
运行结果:

关于其他属性我收集了一些:

1、Path对象

在代码中我们看到了我们新建了一个Paint画笔对象,对于画笔对象,它有很多设置属性的:

void  setARGB(int a, int r, int g, int b)  设置Paint对象颜色,参数一为alpha透明通道

void  setAlpha(int a)  设置alpha不透明度,范围为0~255

void  setAntiAlias(boolean aa)  //是否抗锯齿,默认值是false

void  setColor(int color)  //设置颜色,这里Android内部定义的有Color类包含了一些常见颜色定义

void  setFakeBoldText(boolean fakeBoldText)  //设置伪粗体文本

void  setLinearText(boolean linearText)  //设置线性文本

PathEffect  setPathEffect(PathEffect effect)  //设置路径效果

Rasterizer  setRasterizer(Rasterizer rasterizer) //设置光栅化

Shader  setShader(Shader shader)  //设置阴影 ,我们在后面会详细说一下Shader对象的

void  setTextAlign(Paint.Align align)  //设置文本对齐

void  setTextScaleX(float scaleX)  //设置文本缩放倍数,1.0f为原始

void  setTextSize(float textSize)  //设置字体大小

Typeface  setTypeface(Typeface typeface)  //设置字体,Typeface包含了字体的类型,粗细,还有倾斜、颜色等

注:

Paint mp = new paint();
mp.setTypeface(Typeface.DEFAULT_BOLD)

常用的字体类型名称还有:
Typeface.DEFAULT //常规字体类型
Typeface.DEFAULT_BOLD //黑体字体类型
Typeface.MONOSPACE //等宽字体类型
Typeface.SANS_SERIF //sans serif字体类型
Typeface.SERIF //serif字体类型

除了字体类型设置之外,还可以为字体类型设置字体风格,如设置粗体:
Paint mp = new Paint();
Typeface font = Typeface.create(Typeface.SANS_SERIF, Typeface.BOLD);
p.setTypeface( font );

常用的字体风格名称还有:
Typeface.BOLD //粗体
Typeface.BOLD_ITALIC //粗斜体
Typeface.ITALIC //斜体
Typeface.NORMAL //常规

void  setUnderlineText(boolean underlineText)  //设置下划线

void  setStyle(Style style) //设置画笔样式

注:

常用的样式

Paint.Style.FILL
Paint.Style.STROKE
Paint.Style.FILL_AND_STROKE

这里的FILL和STROKE两种方式用的最多,他们的区别也很好理解的,FILL就是填充的意思,STROKE就是空心的意思,只有 图形的轮廓形状,内部是空的。

void setStrokeWidth(float width) //在画笔的样式为STROKE的时候,图形的轮廓宽度


2、Canvas对象

对于画布对象Canvas我们是从onDraw方法中获取到的,所以这里我们就可以看不来了,我们在自定义视图的时候都会继承View类,然后在他的onDraw方法中拿到Canvas对象,进行各种绘制了。下面就来一一看一下各种绘制的方法吧:

首先来看一下如何创建一个画笔对象:

  1. Paint p = new Paint();  
  2. p.setColor(Color.RED);// 设置红色  
我们可以设置画笔的颜色,当然还有其他的方法,我们可以设置画笔的粗细,是否有锯齿等,后面会说道。

1)、画圆(drawCircle)

我们想一下,如果画出一个圆形的话需要哪些要素,学过几何的同学都知道:圆形坐标+半径 就可以确定一个圆形了

  1. canvas.drawCircle(1202020, p);  
参数一:圆心的x坐标

参数二:圆心的y坐标

参数三:圆的半径

参数四:画笔对象

还有一个这里我们设置了画笔是否有锯齿:

  1. p.setAntiAlias(true);// 设置画笔的锯齿效果。 true是去除,大家一看效果就明白了  
关于这个锯齿,其实很好理解,就是如果没有锯齿效果,那么画出来的圆形就很光滑,有锯齿看上去的圆形很粗糙的。但是默认情况下,画笔是有锯齿的。之所以这样,是因为在没有锯齿效果的情况下,绘制图形效率会比有锯齿效果低,所以系统考虑了效率问题,就把默认值设置成有锯齿了,我们在实际绘图过程中需要衡量一下的。

2)、画直线(drawLine)

我们想一下,如果画出一个直线的话需要哪些要素,起始点坐标+终点坐标 就可以确定一条直线了

  1. canvas.drawLine(604010040, p);// 画线  
参数一:起始点的x坐标

参数二:起始点的y坐标

参数三:终点的x坐标

参数四:终点的y坐标

参数五:画笔对象


3)、画椭圆(drawOval)

我们想一下,如果画出椭圆的话需要哪些要素,长轴+短轴的长度

  1. RectF oval1=new RectF(150,20,180,40);  
  2. canvas.drawOval(oval2, p);  

参数一:椭圆的外接矩形

参数二:画笔对象

这里先来说一下RectF的相关知识吧:在绘图中这个对象是十分重要的,它表示的是一个矩形,它有四个参数:

left,top,right,bottom

这四个值是相对于设备屏幕的起始点开始的。

  1. RectF oval1=new RectF(150,20,180,40);  
比如上面的这个矩形,说白了就是这样:


矩形的左上角的坐标是:(150,20)

矩形的右下角的坐标是:(180,30)

那么我们就知道这个矩形的宽是:180-150=30;高是:40-20=20

其实还有与RectF对象对应的还有一个对象:Rect,它也是四个参数,和RectF唯一的区别就是,Rect中的参数是float类型的,RectF中的参数是int类型的

那么一个矩形就可以确定一个椭圆的,这个矩形就是和这个椭圆外接:


那么椭圆的长轴就是矩形的宽,短轴就是矩形的高

这样就可以确定一个椭圆了,那么如果我们想画一个圆形的话用这种方式也是可以的,只要把RectF设置成正方形就可以了。


4)、画弧线/画扇形(drawArc)

我们想一下,如果画出一个弧线的话需要哪些要素,起始的弧度+弧线的弧度+外围的矩形大小

这个和上面画椭圆很相似的,就相当于在他的基础上多了其实弧度+弧线的弧度

  1. p.setStyle(Paint.Style.STROKE);//设置空心  
  2. RectF oval1=new RectF(150,20,180,40);  
  3. canvas.drawArc(oval1, 180180false, p);//小弧形  

参数一:外接弧形的矩形

参数二:弧线开始的弧度

参数三:弧线的弧度

参数四:是一个boolean类型的参数:true的时候画扇形,是false的时候画弧线

参数五:画笔对象


5)、画矩形(drawRect)

  1. RectF oval1=new RectF(150,20,180,40);  
  2. canvas.drawRect(oval1, p);  
参数一:矩形对象

参数二:画笔对象


6)、画圆角矩形(drawRoundRect)

  1. RectF oval3 = new RectF(80260200300);// 设置个新的长方形  
  2. canvas.drawRoundRect(oval3, 2015, p);//第二个参数是x半径,第三个参数是y半径  
参数一:矩形大小

参数二:圆角的x半径(椭圆的长轴的一半)

参数三:圆角的y半径(椭圆的短轴的一半)

参数四:画笔对象


其实这个和正常的矩形不一样的是:在四个角是有弧度的,那么弧度的话,就会想到椭圆了,我们在上面说道椭圆的几个要素:长轴和短轴,那么这里就是取长轴的一半和短轴的一半。


7)、画三角形/多边形(drawPath)

我们想一下,如果绘制三角形/多边形的话需要哪些要素,能确定多边形的形状最重要的因素就是角,那么这些角就是一个坐标

  1. Path path = new Path();  
  2. path.moveTo(80200);// 此点为多边形的起点  
  3. path.lineTo(120250);  
  4. path.lineTo(80250);  
  5. path.close(); // 使这些点构成封闭的多边形  
  6. canvas.drawPath(path, p);  
这里需要介绍一下Path对象了,这个对象见名知意,是路径的意思,它有两个参数:

参数一:x坐标

参数二:y坐标

路径是多个点相连接的。所以Path提供了两个方法:moveTo和lineTo

moveTo方法的作用是设置我们绘制路径的开始点,如果没有这个方法的调用的话,系统默认的开始点是(0,0)点

lineTo方法就是将路径的上一个坐标点和当前坐标点进行连接,或者可以认为设置多边形的每个角的坐标点

那么对于三角形的话,我们需要三个点即可。

这个画三角形其实我们用上面的画直线的方法也可以实现的,反过来也是,我们用Path对象也是可以画出一条直线的,那么他们的本质区别是:

绘制路径方式的焦点是角(坐标点)

绘制直线的方式的焦点是边(长度)


8)、画点(drawPoint)

  1. canvas.drawPoint(60390, p);//画一个点  
  2. canvas.drawPoints(new float[]{60,400,65,400,70,400}, p);//画多个点  
这里有两个方法:

drawPoint

参数一:点的x坐标

参数二:点的y坐标

参数三:画笔对象

drawPoints

参数一:多个点的数组

参数二:画笔对象


9)、画贝塞尔曲线(drawPath)

这种曲线其实我们在开发过程中很少用到,不过在图形学中绘制贝塞尔曲线的时候,我们需要的要素是:起始点+控制点+终点

  1. Path path2=new Path();  
  2. path2.moveTo(100320);//设置Path的起点  
  3. path2.quadTo(150310170400); //设置贝塞尔曲线的控制点坐标和终点坐标  
  4. canvas.drawPath(path2, p);//画出贝塞尔曲线  
它也是使用Path对象的。不过用的是quadTo方法

参数一:控制点的x坐标

参数二:控制点的y坐标

参数三:终点的x坐标

参数四:终点的y坐标

这里需要注意的是,调用moveTo方法来确定开始坐标的,如果没有调用这个方法,那么起始点坐标默认是:(0,0)


10)、绘制图片(drawBitmap)

  1. //画图片,就是贴图  
  2. Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.ic_launcher);  
  3. canvas.drawBitmap(bitmap, 250,360, p);  
参数一:图片对象Bitmap

参数二:图片相对于设备屏幕的left值

参数二:图片相对于设备屏幕的top值

其实我们可以把图片认为是一个矩形,因为图片本身是有长度和宽度的,所以这里只需要矩形的左上角的坐标点,就可以确定这张图片在屏幕中的位置了。


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