Java实现墨水屏点阵图

前言

点阵图是由称作像素（图片元素）的单个点组成的。这些点可以进行不同的排列和染色以构成图样。当放大位图时，可以看见赖以构成整个图像的无数单个方块。点阵图的格式包括PNG、TIFF、BMP、JPEG等，通常在放大时会显得参差不齐，但从远处观看时颜色和形状又显得是连续的

点阵图

点阵图分为行列式和列行式取值，如图所示

大致的点阵图为

优(0) 秀(1)

{0x00,0x80,0x60,0xF8,0x07,0x10,0x10,0x10,0xFF,0x10,0xF0,0x11,0x16,0x10,0x10,0x00},
{0x01,0x00,0x00,0xFF,0x00,0x80,0x60,0x1C,0x03,0x00,0x3F,0x40,0x40,0x40,0x78,0x00},/*"优",0*/

{0x00,0x10,0x90,0x92,0x52,0x32,0x12,0xFE,0x12,0x31,0x51,0x91,0x90,0x10,0x00,0x00},
{0x01,0x81,0x80,0x40,0x31,0x0F,0x01,0x01,0x01,0x4D,0x8B,0x48,0x38,0x01,0x01,0x00},/*"秀",1*/

一个数字分为两个点阵，分别是16*16（宽度和高度），一个字节代表8个像素，如优中的第一个字节0x01，

补足8位是00000001，按照0显示暗，1显示亮

**备注:**根据字体大小和高度这些，生成的字节不一样

package cn.com.ut.semp.pic;

import cn.hutool.core.util.HexUtil;

import java.awt.*;
import java.awt.font.FontRenderContext;
import java.awt.geom.Rectangle2D;
import java.awt.image.BufferedImage;

/**
 * 墨水屏点阵计算工具
 * 支持文字转点阵、图形绘制及点阵数据处理
 */
public class EInkDotMatrix {
    // 点阵宽度（墨水屏横向像素数）
    private final int width;
    // 点阵高度（墨水屏纵向像素数）
    private final int height;
    // 点阵数据（true表示黑色，false表示白色）
    private boolean[][] matrix;

    /**
     * 初始化指定尺寸的点阵
     * @param width 宽度（像素）
     * @param height 高度（像素）
     */
    public EInkDotMatrix(int width, int height) {
        this.width = width;
        this.height = height;
        this.matrix = new boolean[height][width];
    }

    /**
     * 将文字转换为点阵
     * @param text 要转换的文字
     * @param font 字体
     * @param x 起始X坐标
     * @param y 起始Y坐标（基线位置）
     * @param align 对齐方式（0-左对齐，1-居中，2-右对齐）
     */
    public void drawText(String text, Font font, int x, int y, int align) {
        // 创建缓冲图像用于绘制文字
        BufferedImage image = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_BYTE_BINARY);
        Graphics2D g2d = image.createGraphics();
        
        // 设置背景为白色
        g2d.setColor(Color.WHITE);
        g2d.fillRect(0, 0, width, height);
        
        // 设置文字颜色为黑色
        g2d.setColor(Color.BLACK);
        g2d.setFont(font);
        
        // 计算文字宽度用于对齐
        FontRenderContext frc = g2d.getFontRenderContext();
        Rectangle2D bounds = font.getStringBounds(text, frc);
        int textWidth = (int) bounds.getWidth();
        int textHeight = (int) bounds.getHeight();
        
        // 根据对齐方式调整X坐标
        int drawX = x;
        switch (align) {
            case 1: // 居中对齐
                drawX -= textWidth / 2;
                break;
            case 2: // 右对齐
                drawX -= textWidth;
                break;
            default: // 左对齐
                break;
        }
        
        // 绘制文字（y是基线位置，需要调整以垂直居中）
        int drawY = y + (textHeight / 2) - 3; // 减去字体 descent
        g2d.drawString(text, drawX, drawY);
        
        // 提取像素数据到点阵
        for (int row = 0; row < height; row++) {
            for (int col = 0; col < width; col++) {
                // 二进制图像中，0表示黑色，1表示白色
                int pixel = image.getRGB(col, row) & 0xFF;
                matrix[row][co