Java 2D 图形变换方法

Graphics2D 类中的 rotate() 和 shear() 方法,它们能让你轻松实现图片的旋转和变形效果
 

一、旋转方法:rotate()

基本用法

rotate() 方法用于旋转图形或图像。它有两种主要形式:

// 形式1:围绕原点(0,0)旋转
void rotate(double theta)

// 形式2:围绕指定点(x,y)旋转
void rotate(double theta, double x, double y)
参数说明
  • theta:旋转角度(弧度值)。注意,Java 中角度通常用弧度表示,而非度数。
    • 要将度数转为弧度:Math.toRadians(角度)
    • 例如:90 度 = Math.toRadians(90) ≈ 1.57 弧度
  • x, y:旋转中心点的坐标。如果不指定,默认围绕原点 (0,0) 旋转。
  • // 围绕原点旋转45度
    g2.rotate(Math.toRadians(45));
    g2.drawImage(img, 0, 0, this);
    
    // 围绕图片中心旋转90度
    int centerX = img.getWidth(this) / 2;
    int centerY = img.getHeight(this) / 2;
    g2.rotate(Math.toRadians(90), centerX, centerY);
    g2.drawImage(img, 0, 0, this);

    二、变形(剪切)方法:shear()

    基本用法

    shear() 方法用于实现图形或图像的剪切变形,就像把图像 "斜着拉" 一样。

  • void shear(double shx, double shy)
    参数说明
  • shx:水平方向的剪切因子
    • 正值:向右倾斜(类似平行四边形向右倒)
    • 负值:向左倾斜(类似平行四边形向左倒)
  • shy:垂直方向的剪切因子
    • 正值:向下倾斜(类似平行四边形向下倒)
    • 负值:向上倾斜(类似平行四边形向上倒)
    • // 水平方向剪切(向右倾斜)
      g2.shear(0.5, 0);
      g2.drawImage(img, 0, 0, this);
      
      // 垂直方向剪切(向下倾斜)
      g2.shear(0, 0.3);
      g2.drawImage(img, 0, 0, this);
      
      // 同时水平和垂直剪切
      g2.shear(0.2, 0.2);
      g2.drawImage(img, 0, 0, this);

      三、使用技巧

      1. 角度与弧度的转换

      Java 中三角函数使用弧度,而我们习惯用度数:

    • 度数转弧度:Math.toRadians(度数)
    • 弧度转度数:Math.toDegrees(弧度)
    • 变换是累积的,多次调用会叠加效果:

      2. 多次变换的叠加效果
    • // 先旋转45度,再水平剪切
      g2.rotate(Math.toRadians(45));
      g2.shear(0.3, 0);
      g2.drawImage(img, 0, 0, this);
      3. 重置变换

      如果需要清除之前的变换,可以创建新的 Graphics2D 对象或使用 setTransform() 方法。

    • // 保存当前变换状态
      AffineTransform oldTransform = g2.getTransform();
      
      // 旋转并绘制第一张图片
      g2.rotate(Math.toRadians(45), centerX, centerY);
      g2.drawImage(img1, 50, 50, this);
      
      // 恢复变换状态("把玻璃转回原样")
      g2.setTransform(oldTransform);
      
      // 现在绘制第二张图片,它不会旋转
      g2.drawImage(img2, 200, 50, this);

    • import java.awt.Graphics;
      import java.awt.Graphics2D;
      import java.awt.Image;
      import javax.swing.*;
      
      public class TransformDemo extends JPanel {
          private Image image;
          
          public TransformDemo() {
              // 加载图片
              image = new ImageIcon("your-image-path.jpg").getImage();
          }
          
          @Override
          protected void paintComponent(Graphics g) {
              super.paintComponent(g);
              Graphics2D g2 = (Graphics2D) g;
              
              // 1. 原始图片
              g2.drawImage(image, 50, 50, 100, 100, this);
              
              // 2. 旋转45度
              g2.rotate(Math.toRadians(45), 200, 100);
              g2.drawImage(image, 150, 50, 100, 100, this);
              g2.rotate(-Math.toRadians(45), 200, 100); // 恢复旋转
              
              // 3. 水平剪切
              g2.shear(0.3, 0);
              g2.drawImage(image, 300, 50, 100, 100, this);
              g2.shear(-0.3, 0); // 恢复剪切
              
              // 4. 垂直剪切
              g2.shear(0, 0.3);
              g2.drawImage(image, 50, 200, 100, 100, this);
              g2.shear(0, -0.3); // 恢复剪切
              
              // 5. 组合变换:先旋转再剪切
              g2.rotate(Math.toRadians(30), 200, 250);
              g2.shear(0.2, 0.2);
              g2.drawImage(image, 150, 200, 100, 100, this);
              g2.shear(-0.2, -0.2); // 先恢复剪切
              g2.rotate(-Math.toRadians(30), 200, 250); // 再恢复旋转
          }
          
          public static void main(String[] args) {
              JFrame frame = new JFrame("图形变换演示");
              frame.add(new TransformDemo());
              frame.setSize(500, 400);
              frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
              frame.setVisible(true);
          }
      }

      ****************************************************************************************************

    • 旋转和变形的操作实际上是应用在整个 "画布" 上的,而不是单独的图片。

    • 一、形象理解

      想象你在一块透明的玻璃上画画:

    • 画布 = 玻璃
    • 图片 = 玻璃上画的图案
    •  

      当你调用 g2.rotate() 或 g2.shear() 时,相当于:

    • 旋转画布:你把整个玻璃旋转了一个角度
    • 变形画布:你把玻璃扭曲成了平行四边形
    •  

      这时,玻璃上的所有图案(图片)都会跟着一起旋转或变形!

    • 二、为什么这很重要?

      1. 旋转中心点的影响
    • 如果围绕原点 (0,0) 旋转,图片会围绕窗口左上角旋转
    • 如果指定中心点,图片会围绕该点旋转
      // 围绕原点旋转(图片会"飞出"窗口)
      g2.rotate(Math.toRadians(45));
      g2.drawImage(img, 50, 50, this);
      
      // 围绕图片中心旋转(效果更直观)
      int centerX = 50 + img.getWidth(this)/2;
      int centerY = 50 + img.getHeight(this)/2;
      g2.rotate(Math.toRadians(45), centerX, centerY);
      g2.drawImage(img, 50, 50, this);
      2. 变换的累积效果
    • 每次调用变换方法,都会影响后续所有的绘图操作
    • 就像你把玻璃转了一下后,再画的任何东西都会是倾斜的
    • // 先旋转画布
      g2.rotate(Math.toRadians(30));
      
      // 第一张图片会旋转
      g2.drawImage(img1, 50, 50, this);
      
      // 第二张图片也会旋转(即使没写rotate代码)
      g2.drawImage(img2, 200, 50, this);

      三、如何控制变换范围?

      如果你只想让特定图片旋转,而不影响其他图片,可以:

      1. 临时保存和恢复变换状态
      // 保存当前变换状态
      AffineTransform oldTransform = g2.getTransform();
      
      // 旋转并绘制第一张图片
      g2.rotate(Math.toRadians(45), centerX, centerY);
      g2.drawImage(img1, 50, 50, this);
      
      // 恢复变换状态("把玻璃转回原样")
      g2.setTransform(oldTransform);
      
      // 现在绘制第二张图片,它不会旋转
      g2.drawImage(img2, 200, 50, this);
      2. 只在特定范围内应用变换
    • // 绘制不变换的图片
      g2.drawImage(img1, 50, 50, this);
      
      // 创建新的Graphics2D对象(相当于拿一块新玻璃)
      Graphics2D g2Copy = (Graphics2D) g2.create();
      
      // 只在这个副本上应用变换
      g2Copy.rotate(Math.toRadians(45), centerX, centerY);
      g2Copy.drawImage(img2, 200, 50, this);
      
      // 释放副本("扔掉用过的玻璃")
      g2Copy.dispose();
      
      // 原始的g2不受影响,继续绘制其他内容
      g2.drawImage(img3, 350, 50, this);
      import java.awt.*;
      import java.awt.image.BufferedImage;
      import javax.swing.*;
      
      public class TransformExplanation extends JPanel {
          private BufferedImage image;
          
          public TransformExplanation() {
              // 创建一个简单的测试图片
              image = new BufferedImage(100, 100, BufferedImage.TYPE_INT_ARGB);
              Graphics2D g = image.createGraphics();
              g.setColor(Color.RED);
              g.fillRect(0, 0, 100, 100);
              g.setColor(Color.WHITE);
              g.drawString("A", 45, 60);
              g.dispose();
          }
          
          @Override
          protected void paintComponent(Graphics g) {
              super.paintComponent(g);
              Graphics2D g2 = (Graphics2D) g;
              
              // 1. 绘制原始图片(没有变换)
              g2.drawImage(image, 50, 50, this);
              g2.drawString("原始图片", 50, 160);
              
              // 2. 旋转画布后绘制图片
              g2.rotate(Math.toRadians(45), 200, 100);
              g2.drawImage(image, 150, 50, this);
              g2.rotate(-Math.toRadians(45), 200, 100); // 恢复旋转
              g2.drawString("旋转后的图片", 150, 160);
              
              // 3. 变形画布后绘制图片
              g2.shear(0.3, 0);
              g2.drawImage(image, 250, 50, this);
              g2.shear(-0.3, 0); // 恢复变形
              g2.drawString("变形后的图片", 250, 160);
              
              // 4. 旋转后绘制多条线(展示整个画布被旋转)
              g2.rotate(Math.toRadians(30), 100, 250);
              g2.setColor(Color.BLUE);
              g2.drawLine(50, 200, 150, 200);
              g2.drawLine(50, 220, 150, 220);
              g2.drawLine(50, 240, 150, 240);
              g2.rotate(-Math.toRadians(30), 100, 250); // 恢复旋转
              g2.drawString("旋转后的画布", 50, 300);
          }
          
          public static void main(String[] args) {
              JFrame frame = new JFrame("变换原理演示");
              frame.add(new TransformExplanation());
              frame.setSize(500, 400);
              frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
              frame.setVisible(true);
          }
      }

      总结

    • 变换操作应用于画布,而不是单独的图片
    • 一旦应用变换,后续所有绘图操作都会受影响
    • 可以通过保存 / 恢复变换状态或创建副本来控制变换范围
    • 旋转中心点的选择对效果有很大影响
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值