利用Java Applet编程实现动画特技-Java基础-Java-编程开发

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[文章导读]在Java中实现动画有很多种办法,但它们实现的基本原理是一样的,即在屏幕上画出一系列的帧来造成运动的感觉
　Java 不仅提供了对图形、图像的支持，还允许用户实现连续的图像播放，即动画技术。Java 动画的实现，首先用Java.awt 包中的 Graphics 类的drawImage()方法在屏幕上画出图像，然后通过定义一个线程，让该线程睡眠一段时间，然后再切换成另外一幅图像；如此循环，在屏幕上画出一系列的帧来造成运动的感觉，从而达到显示动画的目的。

为了每秒钟多次更新屏幕，必须创建一个线程来实现动画的循环，这个循环要跟踪当前帧并响应周期性的屏幕更新要求；实现线程的方法有两种，可以创建一个类Thread 的派生类，或附和在一个Runnable 的界面上。

　　* 动画技巧

　　在编写动画过程时，遇到最常见的问题是屏幕会出现闪烁现象。闪烁有两个原因：一是绘制每一帧花费的时间太长(因为重绘时要求的计算量大)；二是在每次调用Pain()前，Java 会用背景颜色重画整个画面，当在进行下一帧的计算时，用户看到的是背景。

　　有两种方法可以明显地减弱闪烁：重载 update()或使用双缓冲。

　　(1) 重载 update()

　　当AWT接收到一个applet的重绘请求时，它就调用applet的 update()，默认地，update() 清除applet的背景，然后调用 paint()。重载 update()，将以前在paint()中的绘图代码包含在update()中，从而避免每次重绘时将整个区域清除。下面是 update()方法的原始程序代码：

public void update(Graphics g)
{
　 //首先用背景色来绘制整个画面
　 g.setColor(getBackGround());
　 g.fillRect(0,0,width,height);
　 //接着设置前景色为绘制图像的颜色，然后调用paint()方法
　 g.setColor(getForeGround());
　 paint(g);
}

　　所以要消除画面闪烁就一定要改写 update() 方法，使该方法不会清除整个画面，只是消除必要的部分。

(2) 使用双缓冲技术

　　另一种减小帧之间闪烁的方法是使用双缓冲，它在许多动画Applet中被使用。其主要原理是创建一个后台图像，将需要绘制的一帧画入图像，然后调用DrawImage()将整个图像一次画到屏幕上去；好处是大部分绘制是离屏的，将离屏图像一次绘至屏幕上比直接在屏幕上绘制要有效得多，大大提高做图的性能。

　　双缓冲可以使动画平滑，但有一个缺点，要分配一张后台图像，如果图像相当大，这将需要很大一块内存；当你使用双缓冲技术时，应重载 update()。

　　下面举一个时钟的例子来说明如何处理动画

//AnimatorDemo.java
import java.util.*;
import java.awt.*;
import java.applet.*;
import java.text.*;

public class AnimatorDemo extends Applet implements Runnable
{
　 Thread timer; // 用于显示时钟的线程
　 int lastxs, lastys, lastxm,
　 lastym, lastxh, lastyh;
　 SimpleDateFormat formatter; //格式化时间显示
　 String lastdate; // 保存当前时间的字符串
　 Font clockFaceFont; //设置显示时钟里面的数字的字体
　 Date currentDate; // 显示当前时间
　 Color handColor; // 用于显示时针、分针和表盘的颜色
　 Color numberColor; // 用于显示秒针和数字的颜色

　 public void init()
　 {
　　 int x,y;
　　 lastxs = lastys = lastxm = lastym = lastxh = lastyh = 0;
　　 formatter = new SimpleDateFormat ("yyyy EEE MMM dd hh:mm:ss ");
　　 currentDate = new Date();
　　 lastdate = formatter.format(currentDate);
　　 clockFaceFont = new Font("Serif", Font.PLAIN, 14);
　　 handColor = Color.blue;
　　 numberColor = Color.darkGray;

　　 try {
　　　 setBackground(new Color(Integer.parseInt(getParameter("bgcolor"),16)));
　　 } catch (Exception E) { }
　　 try {
　　　 handColor = new Color(Integer.parseInt(getParameter("fgcolor1"),16));
　　 } catch (Exception E) { }
　　 try {
　　　 numberColor = new Color(Integer.parseInt(getParameter("fgcolor2"),16));
　　 } catch (Exception E) { }
　　 resize(300,300); // 设置时钟窗口大小
　 }

　 // 计算四分之一的圆弧
　 public void plotpoints(int x0, int y0, int x, int y, Graphics g)
　 {
　　 g.drawLine(x0 x,y0 y,x0 x,y0 y);
　　 g.drawLine(x0 y,y0 x,x0 y,y0 x);
　　 g.drawLine(x0 y,y0-x,x0 y,y0-x);
　　 g.drawLine(x0 x,y0-y,x0 x,y0-y);
　　 g.drawLine(x0-x,y0-y,x0-x,y0-y);
　　 g.drawLine(x0-y,y0-x,x0-y,y0-x);
　　 g.drawLine(x0-y,y0 x,x0-y,y0 x);
　　 g.drawLine(x0-x,y0 y,x0-x,y0 y);
　 }

　 // 用Bresenham算法来画圆，其中(x0,y0)是圆的中心，r为圆半径
　 public void circle(int x0, int y0, int r, Graphics g)
　 {
　　 int x,y;
　　 float d;
　　 x=0;
　　 y=r;
　　 d=5/4-r;
　　 plotpoints(x0,y0,x,y,g);
　　 while (y＞x) {
　　　 if (d＜0) {
　　　　 d=d 2*x 3;
　　　　 x ;
　　　 }
　　　 else {
　　　　 d=d 2*(x-y) 5;
　　　　 x ;
　　　　 y--;　
　　　 }
　　　 plotpoints(x0,y0,x,y,g);
　　 }
　 }

　 public void paint(Graphics g)
　 {
　　 int xh, yh, xm, ym, xs, ys, s = 0, m = 10, h = 10, xcenter, ycenter;
　　 String today;

　　 currentDate = new Date();
　　 SimpleDateFormat formatter = new SimpleDateFormat("s",Locale.getDefault());
　　 try {
　　　 s = Integer.parseInt(formatter.format(currentDate));
　　 } catch (NumberFormatException n) {
　　　 s = 0;
　　 }
　　 formatter.applyPattern("m");
　　 try {
　　　 m = Integer.parseInt(formatter.format(currentDate));
　　 } catch (NumberFormatException n) {
　　　 m = 10;
　　 }
　　 formatter.applyPattern("h");
　　 try {
　　　 h = Integer.parseInt(formatter.format(currentDate));
　　 } catch (NumberFormatException n) {
　　　 h = 10;
　　 }
　　 formatter.applyPattern("EEE MMM dd HH:mm:ss yyyy");
　　 today = formatter.format(currentDate);
　　 //设置时钟的表盘的中心点为(80,55)
　　 xcenter=80;
　　 ycenter=55;

　　 // a= s* pi/2 - pi/2 (to switch 0,0 from 3:00 to 12:00)
　　 // x = r(cos a) xcenter, y = r(sin a) ycenter

　　 xs = (int)(Math.cos(s * 3.14f/30 - 3.14f/2) * 45 xcenter);
　　 ys = (int)(Math.sin(s * 3.14f/30 - 3.14f/2) * 45 ycenter);
　　 xm = (int)(Math.cos(m * 3.14f/30 - 3.14f/2) * 40 xcenter);
　　 ym = (int)(Math.sin(m * 3.14f/30 - 3.14f/2) * 40 ycenter);
　　 xh = (int)(Math.cos((h*30 m/2) * 3.14f/180 - 3.14f/2) * 30 xcenter);
　　 yh = (int)(Math.sin((h*30 m/2) * 3.14f/180 - 3.14f/2) * 30 ycenter);

　　 //画时钟最外面的圆盘其中心在(xcenter,ycenter)半径为50
　　 g.setFont(clockFaceFont);
　　 g.setColor(handColor);
　　 circle(xcenter,ycenter,50,g);
　　 //画时钟表盘里的数字
　　 g.setColor(numberColor);
　　 g.drawString("9",xcenter-45,ycenter 3);
　　 g.drawString("3",xcenter 40,ycenter 3);
　　 g.drawString("12",xcenter-5,ycenter-37);
　　 g.drawString("6",xcenter-3,ycenter 45);

　　 // 如果必要的话抹去然后重画
　　 g.setColor(getBackground());
　　 if (xs != lastxs || ys != lastys) {
　　　 g.drawLine(xcenter, ycenter, lastxs, lastys);
　　　 g.drawString(lastdate, 5, 125);
　　 }
　　 if (xm != lastxm || ym != lastym) {
　　　 g.drawLine(xcenter, ycenter-1, lastxm, lastym);
　　　 g.drawLine(xcenter-1, ycenter, lastxm, lastym); }
　　　 if (xh != lastxh || yh != lastyh) {
　　　　 g.drawLine(xcenter, ycenter-1, lastxh, lastyh);
　　　　 g.drawLine(xcenter-1, ycenter, lastxh, lastyh); }
　　　 g.setColor(numberColor);
　　　 g.drawString("", 5, 125);
　　　 g.drawString(today, 5, 125);
　　　 g.drawLine(xcenter, ycenter, xs, ys);
　　　 g.setColor(handColor);
　　　 g.drawLine(xcenter, ycenter-1, xm, ym);
　　　 g.drawLine(xcenter-1, ycenter, xm, ym);
　　　 g.drawLine(xcenter, ycenter-1, xh, yh);
　　　 g.drawLine(xcenter-1, ycenter, xh, yh);
　　　 lastxs=xs; lastys=ys;
　　　 lastxm=xm; lastym=ym;
　　　 lastxh=xh; lastyh=yh;
　　　 lastdate = today;
　　　 currentDate=null;
　　 }
　　 //applet的启动方法
　　 public void start()
　　 {
　　　 timer = new Thread(this);
　　　 timer.start();
　　 }
　　 // applet的停止方法
　　 public void stop()
　　 {
　　　 timer = null;
　　 }
　　 //线程的run方法
　　 public void run()
　　 {
　　　 Thread me = Thread.currentThread();
　　　 while (timer == me) {
　　　　 try {
　　　　　 Thread.currentThread().sleep(1000);
　　　　 }
　　　　 catch (InterruptedException e) {
　　　　 }
　　　　 repaint();
　　　 }
　　 }
　　 //注意：这里重写了update()方法，只是调用了paint()方法来消除闪烁现象
　　 public void update(Graphics g)
　　 {
　　　 paint(g);
　　 }
　 }

　　下面是运行该Applet 需要的AnimatorDemo.html 的内容

＜HTML＞
＜HEAD＞
　 ＜TITLE＞一个时钟的例子＜/TITLE＞
＜/HEAD＞
＜BODY＞
　 ＜hr＞
　 ＜applet codebase="." ALIGN=MIDDLE code="AnimatorDemo.class" width=200 height=150＞
　 ＜/applet＞
＜/BODY＞
＜/HTML＞