Java 中的AffineTransform 是什么？

AffineTransform 是 Java 中一个神奇的 “变形魔法书”！它能让你在画布上对图像、文字或任何图形施展各种变换魔法：

• 移动（平移）：让东西从一个地方跑到另一个地方
• 旋转：让东西像陀螺一样转圈圈
• 放大缩小（缩放）：让东西变大像巨人，变小像蚂蚁
• 倾斜（剪切）：让东西像被风吹歪的树一样倾斜
• 组合变换：比如边转边跑，或者边缩小边倾斜

想象你是一个动画片导演，AffineTransform 就是你的 “动画特效遥控器”，按不同按钮就能实现不同的画面效果！

构造方法：创建你的变形魔法书

AffineTransform 有几种不同的 “咒语” 来创建它：

1. 空白魔法书：new AffineTransform()

   • 这是一本全新的、空白的魔法书，上面没有任何变形效果，就像一张白纸。

2. 复制魔法书：new AffineTransform(AffineTransform at)

   • 复制另一本魔法书的所有变形效果，就像复印一样。

3. 设置缩放的魔法书：new AffineTransform(double sx, double sy)

   • 创建一本魔法书，上面已经写好了 “放大缩小” 的咒语，sx 和 sy 是缩放比例。

4. 设置平移的魔法书：new AffineTransform(double tx, double ty)

   • 创建一本魔法书，上面已经写好了 “移动” 的咒语，tx 和 ty 是移动的距离。

5. 设置旋转变换的魔法书：new AffineTransform(double theta)

   • 创建一本魔法书，上面已经写好了 “旋转” 的咒语，theta 是旋转角度（以弧度为单位）。

     常用方法：变形魔法咒语

   • 移动魔法：

     • translate(double tx, double ty)：让东西向右移动 tx 像素，向下移动 ty 像素。
     • 就像你用手把桌上的杯子往右推、往下推一样。

   • 旋转魔法：

     • rotate(double theta)：让东西绕原点（0,0）旋转 theta 弧度。
     • rotate(double theta, double x, double y)：让东西绕点 (x,y) 旋转 theta 弧度。
     • 就像你用手指顶着杯子底部转圈圈。

   • 缩放魔法：

     • scale(double sx, double sy)：让东西在 x 方向放大 sx 倍，在 y 方向放大 sy 倍。
     • 就像你用放大镜看东西，或者用缩小镜把东西变小。

   • 倾斜魔法：

     • shear(double shx, double shy)：让东西在 x 方向倾斜 shx，在 y 方向倾斜 shy。
     • 就像你用手把一叠扑克牌推斜了一样。

   • 清除魔法：

     • setToIdentity()：清除所有变形效果，让魔法书变回空白。
     • 就像你用橡皮擦把魔法书上的咒语都擦掉。

   • 应用魔法：

     • transform(Point2D src, Point2D dst)：计算一个点经过变形后的新位置。
     • 就像你预测杯子被推、被转后会在哪里。

       注意事项：变形魔法的小陷阱

     • 魔法顺序很重要！

       • 先旋转再移动，和先移动再旋转，效果是不一样的。
       • 就像你先把杯子转半圈再推，和先推再转半圈，杯子最后停的位置不一样。

     • 角度单位是弧度！

       • Java 中角度默认用弧度表示，不是我们熟悉的角度。
       • 如果你想用角度（比如 30 度、90 度），需要先转换成弧度：Math.toRadians(角度)。

     • 原点位置：

       • 旋转、缩放等变形默认是绕原点 (0,0) 进行的，这通常是窗口的左上角。
       • 如果想绕其他点变形，需要用带 x,y 参数的方法。

     • 变形会叠加：

       • 如果不清除之前的变形，新的变形会叠加在旧的上面。
       • 就像你先把杯子转半圈，再转半圈，杯子就转了一圈。

         import javax.swing.*;
         import java.awt.*;
         import java.awt.event.ActionEvent;
         import java.awt.event.ActionListener;
         import java.awt.geom.AffineTransform;
         
         public class AffineTransformDemo extends JFrame {
         
             // 构造方法：创建窗口
             public AffineTransformDemo() {
                 super("AffineTransform 旋转方块示例");
                 setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
                 setSize(400, 400);
                 setLocationRelativeTo(null);
                 
                 // 创建并添加旋转面板
                 RotatingPanel panel = new RotatingPanel();
                 add(panel);
                 
                 // 创建一个定时器，每50毫秒触发一次面板重绘
                 Timer timer = new Timer(50, new ActionListener() {
                     @Override
                     public void actionPerformed(ActionEvent e) {
                         panel.rotate(); // 旋转角度增加
                         panel.repaint(); // 重绘面板
                     }
                 });
                 timer.start(); // 启动定时器
             }
         
             public static void main(String[] args) {
                 // 在事件调度线程中创建和显示GUI
                 SwingUtilities.invokeLater(() -> {
                     AffineTransformDemo demo = new AffineTransformDemo();
                     demo.setVisible(true);
                 });
             }
         
             // 旋转面板类：负责绘制和旋转方块
             class RotatingPanel extends JPanel {
                 private double angle = 0; // 当前旋转角度（弧度）
         
                 // 旋转方法：每次增加5度（转换为弧度）
                 public void rotate() {
                     angle += Math.toRadians(5); // 每次增加5度
                 }
         
                 @Override
                 protected void paintComponent(Graphics g) {
                     super.paintComponent(g);
                     Graphics2D g2 = (Graphics2D) g;
                     
                     // 启用抗锯齿，让图形更平滑
                     g2.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING, 
                                         RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON);
                     
                     // 保存当前的变换状态（就像保存游戏进度）
                     AffineTransform originalTransform = g2.getTransform();
                     
                     // 计算窗口中心点
                     int centerX = getWidth() / 2;
                     int centerY = getHeight() / 2;
                     
                     // 创建一个新的变换：先平移到中心点，再旋转，再平移回原来的位置
                     AffineTransform transform = new AffineTransform();
                     transform.translate(centerX, centerY); // 平移到中心点
                     transform.rotate(angle); // 绕中心点旋转
                     transform.translate(-centerX, -centerY); // 平移回原来的位置
                     
                     // 应用变换
                     g2.transform(transform);
                     
                     // 绘制一个彩色方块
                     g2.setColor(Color.RED);
                     g2.fillRect(centerX - 50, centerY - 50, 100, 100);
                     
                     // 绘制一个蓝色小方块，显示旋转中心
                     g2.setColor(Color.BLUE);
                     g2.fillRect(centerX - 5, centerY - 5, 10, 10);
                     
                     // 恢复原来的变换状态（就像读取游戏进度）
                     g2.setTransform(originalTransform);
                     
                     // 在窗口底部显示当前角度
                     g2.setColor(Color.BLACK);
                     g2.drawString("当前角度: " + Math.toDegrees(angle) + "度", 10, getHeight() - 10);
                 }
             }
         }