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Java 2D高级绘图

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知识要点:

第一节  Java 2D的增强功能

概述、AWT图形能力的不足、Java 2D API

第二节  图形绘制的基本方法

转换Graphics2D对象、Graphics 类特性、绘图的属性和基本编程方法

第三节  曲线问题的高级应用开发

直线问题深入研究、贝塞尔(Bezier)曲线、自定义样条曲线编程、

用户数据的曲线显示、曲线用Applet显示的数据来源问题

第四节  字符串的高级处理

TextLayout类、LineMetrics类

第五节  构造几何形状

2D几何形状的设计、构造型区域几何形状、变换、缓冲的图像

第六节  三维图形处理的设计技术

透视投影、透视图形的显示、隐蔽面消除问题

第七节  同环境交互

GraphicsEnvironment类、GraphicsDevice类、GraphicsConfiguration类













































第一节  Java 2D的增强功能



一、概述:



由Sun公司与Adobe系统公司合作推出的Java 2D API,提供了一个功能强大而且非常灵活的二维图形框架。Java 2D API扩展了java.awt包中定义的Graphics类和Image类,提供了高性能的二维图形、图像和文字,同时又维持了对现有AWT应用的兼容。



二、AWT图形能力的不足:



在 AWT 的初始实现中,图形能力并不十分完善。因为开发 JDK 是打算将其作为平台中立的实现平台,所以其原始的功能被限制于“最少公共功能”上,所有被支持的操作系统上保证提供这些公共功能;

在 Java 2D 出现之前,对绘制能力、字体操作和图像控制的支持非常少。而对诸如用图案进行着色、形状操作以及图形变换之类的重要操作的支持则完全没有。

Java 2D 满足了跨平台实现中对这些功能以及其它功能的需求。



三、Java 2D API:



它是JFC (Java Fundation Classes)的一员,加强了传统AWT( Abstract Windowing Toolkit )的描绘功能。在 JDK1.2中已经支援 Java 2D 的使用。透过Java 2D API ,程序员可以轻松地描绘出任意的几何图形、运用不同的填色效果、对图形做旋转( rotate)、缩放( scale)、扭曲( shear)等。如图所示,程序员透过2D API所提供的功能,简单地利用不同类型的线或是填色效果绘出统计图,以区分出不同的资料。

它们是基于Graphics2D类的绘图功能,是对AWT中的Graphics类的进一步的扩展和增强。主要体现在:



1。对渲染质量的控制:消除锯齿以平滑绘制对象的边缘

2.裁剪、合成和透明度:它们允许使用任意形状来限定绘制操作的边界。它们还提供对图形进行分层以及控制透明度和不透明度的能力。

3.控制和填充简单及复杂的形状:这种功能提供了一个 Stroke 代理和一个 Paint 代理,前者定义用来绘制形状轮廓的笔(定义绘制的笔的宽度和样式),后者允许用纯色、渐变色和图案来填充形状。

4。图像处理和变换:Java 2D 同 Java 高级图像 API(Java Advanced Imaging API (JAI))协作,支持用大量图形格式处理复杂的图像。Java 2D 还为您提供了修改图像、形状和字体字符的变换能力。

5。特殊的填充方式,如梯度或者图案

6.高级字体处理和字符串格式化:允许象操作任何其它图形形状一样操作字体字符。除此以外,可以象文字处理程序一样,通过为 String 中的字符应用属性和样式信息来创建格式化文本。




java.awt.geom 包中的Areas类支援联集( union)、交集( intersection)、差集(subtraction )、Exclusive OR (XOR)等布尔运算。最後, AffineTransform 类别则提供图形物件做Scale(比例)、Shear(剪裁) 、Rotate(旋转)等座标上的转换。










第二节  图形绘制的基本方法



一、转换Graphics2D对象

  

绘制图形时,可以在Graphics对象或者Graphics2D对象上进行,它们都代表了需要绘图的区域,选择那个取决于是否要使用所增加的Java2D的图形功能。但要注意的是,所有的Java2D图形操作都必须在Graphics2D对象上调用。Graphics2D是Graphics的子类,同样包含在java.awt包中。

public void paintComponent(Graphics comp)

{     Graphics2D comp2D=(Graphics2D)comp;

}

或者

public void paint (Graphics comp)

{     Graphics2D comp2D=(Graphics2D)comp;

}





二、Graphics 类特性



Graphics 类支持几种确定图形环境状态的特性。以下列出了部分特性:

1)Color:当前绘制颜色,它属于 java.awt.Color 类型。所有的绘制、着色和纯文本输出都将以指定的颜色显示。

2)Font:当前字体,它属于 java.awt.Font 类型。它是将用于所有纯文本输出的字体。

3)Clip:java.awt.Shape 类型的对象,它充当用来定义几何形状的接口。该特性包含的形状定义了图形环境的区域,绘制将作用于该区域。通常情况下,这一形状与整个图形环境相同,但也并不一定如此。

4)ClipBounds:java.awt.Rectangle 对象,它表示将包围由 Clip 特性定义的 Shape 的最小矩形。它是只读特性。

5)FontMetrics:java.awt.FontMetrics 类型的只读特性。该对象含有关于图形环境中当前起作用的 Font 的信息。如同我们将看到的那样,获取此信息的这种机制已被 LineMetrics 类所取代

6)Paint Mode:该特性控制环境使用当前颜色的方式。如果调用了 setPaintMode() 方法,那么所有绘制操作都将使用当前颜色。如果调用了 setXORMode() 方法(该方法获取一个 Color 类型的参数),那么就用指定的颜色对像素做“XOR”操作。XOR 具有在重新绘制时恢复初始位模式的特性,因此它被用作橡皮擦除和动画操作。



三、绘图的属性和基本编程方法



1)颜色Color类:没有变化。

2)填充方式:



Paint(油漆桶) 接口有几个具体的实现,它们允许用纯色、渐变色或图案来填充形状。



1,纯色填充(Color类):对 java.awt.Color 类做了一些调整以实现 Paint,并且可以用于纯色填充。

2,渐变色来填充(梯度填充GradientPaint类):java.awt.GradientPaint 类允许用线性颜色渐变色来填充形状,线性颜色渐变色允许在两个指定的 Color 对象之间创建过渡。可以将渐变色设置成“周期性的”,这将导致渐变色图案重复出现。

3,图案填充(纹理TexturePaint类):提供了 java.awt.TexturePaint 类,它可以用由 BufferedImage 描述的图案填充形状

编程方法:

使用Graphics2D类中的setPaint()方法并使用Paint对象作为其参数,但由于任何可以作为填充的类如GradientPaint、TexturePaint和Color都实现了Paint接口(该接口注意定义了在Graphics2D下的颜色填充方式),因此可以将它们作为参数。如:

public void paintComponent(Graphics comp)

{     Graphics2D comp2D=(Graphics2D)comp;

GradientPaint pat=new GradientPaint(0f,0f,Color.white,100f,45f,Color.blue);

comp2D.setPaint(pat);

}



3)设置笔的形状:



Stroke 接口由 java.awt.BasicStroke 类实现。该类允许进行大量的选择以修改线的绘制细节。可以编程指定 BasicStroke 宽度,也可以指定对名为柱头和交点的路径上端点和交点的“装饰”。现在也可以绘制点划线了,只须设置 BasicStroke 的破折号属性即可。

在Graphics类中线条是一个点宽,而在Graphics2D中可以通过BasicStoke类中的setStroke()方法来设置。其构造函数是BasicStroke(float width, int cap, int join)

其中width指示线宽(缺省时为1.0)

cap指示线的末端(包头,在BasicStroke类中定义出三个static 类型的常量如CAP_BUTT没有包头( )、CAP_ROUND圆包头( )、CAP_SQUARE方包头( )的样式



join指示线段之间的拐角(在BasicStroke类中定义出三个static 类型的常量如JOIN_BEVEL( )、JOIN_MITER( )、   JOIN_ROUND( )样式。



4)编程方法:



public void paintComponent(Graphics comp)

{     Graphics2D comp2D=(Graphics2D)comp;



BasicStroke pen

=new BasicStroke(2.0f, BasicStroke .CAP_BUTT, BasicStroke .JOIN_ROUND);

comp2D.setStroke (pen);

}



代码示例:



       float thick = 0.5f;         //设置画刷的粗细为 0.5

BufferedImage bi = new BufferedImage(800, 600, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);

Graphics2D g = (Graphics2D)bi.getGraphics();

Stroke stroke = g.getStroke();             //得到当前的画刷

g.setStroke(new BasicStroke(thick, BasicStroke.CAP_SQUARE, BasicStroke.JOIN_ROUND));

g.draw(new Line2D.Float(x1, y1, x2, y2)); 画线

g.setStroke( stroke ); //将画刷复原





5)创建要绘制的形状对象

  

在Java2D中进行绘图时,不是采用对应的方法来实现,而是为要实现某中形状创建出相应的形状对象。这可以通过使用java.awt.geom包中的类来定义所要创建的形状。如线条Line2D.Float类、距形Rectangle2D.Float或者Rectangle2D.Double类、椭圆Ellipes2D.Float、圆弧Arc2D.Float类等。



6)绘制对象:



1,可以使用Graphics2D类中的方法draw()用于绘制轮廓,而fill()方法用于填充。它们都以前面所创建的图形对象作为参数。

2,Java2D中的字符串的绘制仍然采用drawString()方法,但有drawString(String s, float x, float y)和drawString(String str, int x, int y)。

3,绘制轮廓:draw(Shape s)其中的Shape接口在Graphics2D中被定义

新的 Java 2D Shape 类都有“2D”后缀。这些新的形状使用浮点值(而不是整数)来描述其几何形状。

Polygon类(int[] xpoints, int[] ypoints, int npoints)

RectangularShape(抽象类,其子类有Arc2D, Ellipse2D, Rectangle2D, RoundRectangle2D), Rectangle(距形)

QuadCurve2D(二次贝塞尔样条曲线,贝塞尔曲线由两个端点以及一个或两个控制点指定。贝塞尔曲线创建了适合于大多数表示的曲线。)

CubicCurve2D(三次贝塞尔样条曲线)

Area(区域)

GeneralPath(由直线、二次样条曲线、三次样条曲线所构成)

Line2D



8)基本步骤



绘图的第一个步骤是产生 Graphics2D 对象。 然后设定所要的状态属性。例如你想要对一物件做渐层式的填色,可以设定属性 Paint为 GradientPaint。最後再调用Graphics2D所提供的方法fill或是draw,完成整个绘图的程序。


9)程序实例



例一:

这是一个最简单的例子,也可以认为是绘图的一个最简单的框架。



import java.awt.*;

import java.awt.event.*;

import javax.swing.*;

import java.awt.geom.*;

public class Map extends JFrame

{   public Map()

       {  super("Map");

         setSize(350,350);

         MapPane map=new MapPane();

         getContentPane().add(map);

       }

       public static void main(String [] arg)

       {  Map frame=new Map();

          frame.show();

       }

}

class MapPane extends JPanel

{   public void paintComponent(Graphics comp)

    {     Graphics2D comp2D=(Graphics2D)comp;

       comp2D.drawString("sbcd",200,200);

              Line2D.Float line=new Line2D.Float(1.0f,2.0f,200.0f,200.0f);

       comp2D.draw(line);

    }

}







例二:

下面是在Graphics2D模式下的基本绘图框架。我们可以看到,利用:

         g.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING,

                          RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON);

通过该方法的设置,使图形去除锯齿状,可以得到多么细腻的图形。



样例:



import java.awt.*;

import java.awt.event.*;

import java.awt.geom.*;



public class DrawDemo extends JFrame {



  public DrawDemo(){

    //设置窗口的大小、标题

    this.setSize(new Dimension(600, 400));

   

    //创建绘制各种形状的容器

    ShapesPanel shapesPanel = new ShapesPanel();

    //将该容器加入窗口

    getContentPane().add(shapesPanel, BorderLayout.CENTER);

  }



  public static void main(String[] args) {

    DrawDemo frame = new DrawDemo();

    frame.setVisible(true);

    //当窗口关闭时清空内存

    frame.addWindowListener(new WindowAdapter() {

        public void windowClosing(WindowEvent e) {

            System.exit(0);

        }

    });

  }

}



//创建各种容器的类

class ShapesPanel extends JPanel {

    final int maxCharHeight = 15;

    final Color bg = Color.white; //声明背景颜色为灰色

    final Color fg = Color.blue;      //声明前景颜色为蓝色



    public ShapesPanel() {

        setBackground(bg);            //设置背景颜色

        setForeground(fg);            //设置前景颜色

        //创建组合边框

        setBorder(BorderFactory.createCompoundBorder(

                BorderFactory.createRaisedBevelBorder(),

                BorderFactory.createLoweredBevelBorder()));

    }





    public void paintComponent(Graphics g1) {

        super.paintComponent(g1);      //清空背景颜色





         float thick = 0.5f;               //设置画刷的粗细为 0.5

         Graphics2D g = (Graphics2D)g1;

         Stroke stroke = g.getStroke();            //得到当前的画刷

         g.setStroke(new BasicStroke(thick, BasicStroke.CAP_SQUARE, BasicStroke.JOIN_ROUND));

        

         //通过该方法使图形去除锯齿状

         g.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING,

                          RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON);

       

        

         String txt= "我的文章";

        

         int style=2;//0普通1粗体2斜体3粗斜

         g.setFont(new Font("宋体", 2, 15)); //15为字大小

         //设置笔刷为黑色

         g.setPaint(Color.black);

        

         g.drawString(txt,200,150);

        

         g.setPaint(Color.red);

         g.draw(new Line2D.Float(0,0,200,150)); //画线

        

         g.setPaint(Color.blue);

        

         g.draw(new Rectangle2D.Float(200,150,100,100));

        

         g.setStroke(stroke); //将画刷复原

        

    }

}







    例三:图形灵活的显示

   

在上面的例子中,是使用一个继承于JPanel的类,覆盖它的void paintComponent(Graphics g1)事件方法,实现绘图的,这样虽然方便,但显得灵活性不高。

实际上,通过JPanel对象直接赋值给Graphics2D对象,往往可以使程序具有很大的灵活性。程序可以这样来写。



JPanel contentPane= (JPanel) this.getContentPane();

public Graphics2D comp2D=(Graphics2D)contentPane .getGraphics();



样例:



package myDrawDemo;



import java.awt.*;

import java.awt.event.*;

import javax.swing.*;

import java.awt.geom.*;



public class DrawDemo1 extends JFrame

{

  public JPanel contentPane; //绘图窗口

  public Graphics2D comp2D;    //绘图对象

  JPanel jPanel1 = new JPanel();//控件容器

  JButton jButton1 = new JButton();

  JButton jButton2 = new JButton();





  //构造函数

  public DrawDemo1() {

    enableEvents(AWTEvent.WINDOW_EVENT_MASK);

    try {

      jbInit();

    }

    catch(Exception e) {

      e.printStackTrace();

    }

  }



  //控件的初始化



  private void jbInit() throws Exception  {

    contentPane = (JPanel) this.getContentPane();

    contentPane.setLayout(new BorderLayout());

    this.setSize(new Dimension(400, 300));

    this.setTitle("Frame Title");

    //contentPane.setSize(400,240);

    jPanel1.setLayout(null);

    jButton1.setBounds(new Rectangle(30, 235, 100, 31));

    jButton1.setText("画线保留");



    jButton1.addActionListener(new java.awt.event.ActionListener() {

      public void actionPerformed(ActionEvent e) {

        jButton1_actionPerformed(e);

      }

    });



    jButton2.setBounds(new Rectangle(150, 235, 100, 30));

    jButton2.setText("画线删除");

  

    jButton2.addActionListener(new java.awt.event.ActionListener() {

      public void actionPerformed(ActionEvent e) {

        jButton2_actionPerformed(e);

      }

    });



     contentPane.add(jPanel1, BorderLayout.CENTER);

    jPanel1.add(jButton1, null);

    jPanel1.add(jButton2, null);

  }



   public static void main(String[] args) {

   

    DrawDemo1 frame=new DrawDemo1();

    frame.show();

    frame.comp2D=(Graphics2D)frame.contentPane .getGraphics();

    frame.comp2D.setBackground(Color.white);

    frame.comp2D.clearRect(0,0,401,221);

}



  //Overridden so we can exit when window is closed

  protected void processWindowEvent(WindowEvent e) {

    super.processWindowEvent(e);

    if (e.getID() == WindowEvent.WINDOW_CLOSING) {

      System.exit(0);

    }

  }



  void jButton1_actionPerformed(ActionEvent e){



       comp2D.setPaint(Color.red);

       Line2D.Float line=new Line2D.Float(1.0f,2.0f,200.0f,220.0f);

       comp2D.draw(line);



  }



  void jButton2_actionPerformed(ActionEvent e) {

     

    comp2D.clearRect(0,0,401,221);

    comp2D.setPaint(Color.blue);

    Line2D.Float line=new Line2D.Float(1.0f,100.0f,300.0f,220.0f);

    comp2D.draw(line);

  }

}







例四:剪裁



图形处理问题中,剪裁由的时候是非常难处理的,所谓剪裁是指超过绘图取得内容不显示,看起来这是个简单问题,但由于所有的线条必须计算与边界的交点,而且边界有四个方向,这就使问题变得很复杂。java 2D很好的解决了这个问题,请看下面的例子。



package myDrawDemo;



import java.awt.*;

import java.awt.event.*;

import javax.swing.*;

import java.awt.geom.*;



public class DrawDemo2 extends JFrame

{

  public JPanel contentPane; //绘图窗口

  public Graphics2D comp2D;    //绘图对象

  JPanel jPanel1 = new JPanel();//控件容器

  JButton jButton1 = new JButton();

  JButton jButton2 = new JButton();





  //构造函数

  public DrawDemo2() {

    enableEvents(AWTEvent.WINDOW_EVENT_MASK);

    try {

      jbInit();

    }

    catch(Exception e) {

      e.printStackTrace();

    }

  }



  //控件初始化



    private void jbInit() throws Exception  {

    contentPane = (JPanel) this.getContentPane();

    contentPane.setLayout(new BorderLayout());

    this.setSize(new Dimension(400, 300));

    this.setTitle("Frame Title");

    //contentPane.setSize(400,240);

    jPanel1.setLayout(null);

    jButton1.setBounds(new Rectangle(30, 235, 100, 31));

    jButton1.setText("画线保留");



    jButton1.addActionListener(new java.awt.event.ActionListener() {

      public void actionPerformed(ActionEvent e) {

        jButton1_actionPerformed(e);

      }

    });



    jButton2.setBounds(new Rectangle(150, 235, 100, 30));

    jButton2.setText("画线删除");

  

    jButton2.addActionListener(new java.awt.event.ActionListener() {

      public void actionPerformed(ActionEvent e) {

        jButton2_actionPerformed(e);

      }

    });

  

     contentPane.add(jPanel1, BorderLayout.CENTER);

    jPanel1.add(jButton1, null);

    jPanel1.add(jButton2, null);



  }



   public static void main(String[] args) {

   

    DrawDemo2 frame=new DrawDemo2();

    frame.show();

    frame.comp2D=(Graphics2D)frame.contentPane .getGraphics();

    frame.comp2D.setBackground(Color.white);

    frame.comp2D.clearRect(0,0,401,221);

   }



  //Overridden so we can exit when window is closed

  protected void processWindowEvent(WindowEvent e) {

    super.processWindowEvent(e);

    if (e.getID() == WindowEvent.WINDOW_CLOSING) {

      System.exit(0);

    }

  }



  void jButton1_actionPerformed(ActionEvent e){



       comp2D.setPaint(Color.red);

       Line2D.Float line=new Line2D.Float(1.0f,2.0f,200.0f,220.0f);





        comp2D.draw(line);

  }



  void jButton2_actionPerformed(ActionEvent e) {

     

    comp2D.clearRect(0,0,401,221);

    //剪裁

    comp2D.setClip(50,50,300,150);

    comp2D.setPaint(Color.blue);

    Line2D.Float line=new Line2D.Float(1.0f,100.0f,300.0f,220.0f);

    comp2D.draw(line);

  }

}



 





第三节  曲线问题的高级应用开发



在jdk尚未支援 2D图形之前,只可以画出直的、相同粗细的线条。现在可以通过2D API绘出不同粗细的线条及圆滑的曲线。在java.awt.geom包中提供了Line2D、 QuadCurve2D(二次贝塞尔曲线)及 CubicCurve2D(三次贝塞尔曲线)等相关的类,让程序员能够轻松地绘出想要的线条。

其实绘图的核心是画线,下面通过一些实例对一些问题进行深入的讨论。



    一、直线问题深入研究



样例:

我们通过一个例子,深入的研究一下绘制直线和折线需要掌握哪些内容。



package myDrawDemo;



import java.awt.*;

import java.awt.event.*;

import javax.swing.*;

import java.awt.geom.*;



public class DrawDemo1 extends JFrame

{

  public JPanel contentPane; //绘图窗口

  public Graphics2D comp2D;    //绘图对象

  JPanel jPanel1 = new JPanel();//控件容器

  JButton jButton1 = new JButton();

  JButton jButton2 = new JButton();

  JButton jButton3 = new JButton();



  //构造函数

  public DrawDemo1() {

    enableEvents(AWTEvent.WINDOW_EVENT_MASK);

    try {

      jbInit();

    }

    catch(Exception e) {

      e.printStackTrace();

    }

  }



  //控件初始化

  private void jbInit() throws Exception  {

    contentPane = (JPanel) this.getContentPane();

    contentPane.setLayout(new BorderLayout());

    this.setSize(new Dimension(400, 300));

    this.setTitle("Frame Title");

    //contentPane.setSize(400,240);

    jPanel1.setLayout(null);

    jButton1.setBounds(new Rectangle(30, 235, 100, 31));

    jButton1.setText("园头");



    jButton1.addActionListener(new java.awt.event.ActionListener() {

      public void actionPerformed(ActionEvent e) {

        jButton1_actionPerformed(e);

      }

    });



    jButton2.setBounds(new Rectangle(150, 235, 100, 30));

    jButton2.setText("方头");

  

    jButton2.addActionListener(new java.awt.event.ActionListener() {

      public void actionPerformed(ActionEvent e) {

        jButton2_actionPerformed(e);

      }

    });



   jButton3.setBounds(new Rectangle(270, 235, 100, 30));

    jButton3.setText("封闭");

  

    jButton3.addActionListener(new java.awt.event.ActionListener() {

      public void actionPerformed(ActionEvent e) {

        jButton3_actionPerformed(e);

      }

    });



     contentPane.add(jPanel1, BorderLayout.CENTER);

    jPanel1.add(jButton1, null);

    jPanel1.add(jButton2, null);

    jPanel1.add(jButton3, null);

  }



   public static void main(String[] args) {

   

    DrawDemo1 frame=new DrawDemo1();

    frame.show();

    frame.comp2D=(Graphics2D)frame.contentPane .getGraphics();

    frame.comp2D.setBackground(Color.white);

    frame.comp2D.clearRect(0,0,401,221);

   }



  //Overridden so we can exit when window is closed

  protected void processWindowEvent(WindowEvent e) {

    super.processWindowEvent(e);

    if (e.getID() == WindowEvent.WINDOW_CLOSING) {

      System.exit(0);

    }

  }



  int Xs1[]={10,60,120,200,260,340};

  int Ys1[]={10,200,120,180,60,130};



  void jButton1_actionPerformed(ActionEvent e){



      comp2D.clearRect(0,0,401,221);

       //笔宽度     

      float thick = 10f;

      //设置笔刷

      //园头园连接

comp2D.setStroke(new BasicStroke(thick,

BasicStroke.CAP_ROUND, BasicStroke.JOIN_ROUND));

      comp2D.setPaint(Color.red);

     

       //通过该方法使图形去除锯齿状

      comp2D.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING,

                          RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON);

          comp2D.drawPolyline(Xs1,Ys1,Xs1.length);  

  }



  void jButton2_actionPerformed(ActionEvent e) {

     

      comp2D.clearRect(0,0,401,221);

       //笔宽度     

      float thick = 10f;

     

      //设置笔刷

      //方头方连接

comp2D.setStroke(new BasicStroke(thick,

BasicStroke.CAP_SQUARE, BasicStroke.CAP_SQUARE));

      comp2D.setPaint(Color.blue);

     

       //通过该方法使图形去除锯齿状

      //comp2D.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING,

        //                  RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON);

       comp2D.drawPolyline(Xs1,Ys1,Xs1.length);  

  }



void jButton3_actionPerformed(ActionEvent e) {

     

      comp2D.clearRect(0,0,401,221);

       //笔宽度     

      float thick = 1f;

     

      //设置笔刷

      //方头方连接

comp2D.setStroke(new BasicStroke(thick,

BasicStroke.CAP_SQUARE, BasicStroke.CAP_SQUARE));

     

      comp2D.setPaint(Color.blue);

     

       //通过该方法使图形去除锯齿状

      //comp2D.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING,

        //                  RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON);

   

      //画封闭线

      comp2D.drawPolygon(Xs1,Ys1,Xs1.length);  

  }

}







二、贝塞尔(Bezier)曲线



java 2D提供的QuadCurve2D(二次贝塞尔曲线)及 CubicCurve2D(三次贝塞尔曲线)等相关的类,可以很容易的画出贝赛尔曲线。

QuadCurve2D为三个数据,中间一个为控制点。

CubicCurve2D为四个数据,中间两个为控制点。



样例:



package myDrawDemo;



import java.awt.*;

import java.awt.event.*;

import javax.swing.*;

import java.awt.geom.*;



public class DrawDemo1 extends JFrame

{

  public JPanel contentPane; //绘图窗口

  public Graphics2D comp2D;    //绘图对象

  JPanel jPanel1 = new JPanel();//控件容器

  JButton jButton1 = new JButton();

  JButton jButton2 = new JButton();



  //构造函数

  public DrawDemo1() {

    enableEvents(AWTEvent.WINDOW_EVENT_MASK);

    try {

      jbInit();

    }

    catch(Exception e) {

      e.printStackTrace();

    }

  }



  //控件初始化

  private void jbInit() throws Exception  {

    contentPane = (JPanel) this.getContentPane();

    contentPane.setLayout(new BorderLayout());

    this.setSize(new Dimension(400, 300));

    this.setTitle("Frame Title");

    //contentPane.setSize(400,240);

    jPanel1.setLayout(null);

    jButton1.setBounds(new Rectangle(30, 235, 150, 31));

    jButton1.setText("二阶贝塞尔");



    jButton1.addActionListener(new java.awt.event.ActionListener() {

      public void actionPerformed(ActionEvent e) {

        jButton1_actionPerformed(e);

      }

    });



    jButton2.setBounds(new Rectangle(200, 235, 150, 30));

    jButton2.setText("三阶贝塞尔");

  

    jButton2.addActionListener(new java.awt.event.ActionListener() {

      public void actionPerformed(ActionEvent e) {

        jButton2_actionPerformed(e);

      }

    });



     contentPane.add(jPanel1, BorderLayout.CENTER);

    jPanel1.add(jButton1, null);

    jPanel1.add(jButton2, null);

  

  }



   public static void main(String[] args) {

   

    DrawDemo1 frame=new DrawDemo1();

    frame.show();

    frame.comp2D=(Graphics2D)frame.contentPane .getGraphics();

    frame.comp2D.setBackground(Color.white);

    frame.comp2D.clearRect(0,0,401,221);

   }



  //Overridden so we can exit when window is closed

  protected void processWindowEvent(WindowEvent e) {

    super.processWindowEvent(e);

    if (e.getID() == WindowEvent.WINDOW_CLOSING) {

      System.exit(0);

    }

  }



 

  void jButton1_actionPerformed(ActionEvent e){



     double[] x1={50,180,300};

     double[] y1={100,190,100};



      comp2D.clearRect(0,0,401,221);

       //笔宽度     

      float thick = 1f;

     

      comp2D.setPaint(Color.red);

     

      QuadCurve2D.Double qc=new QuadCurve2D.Double();

      qc.setCurve(x1[0],y1[0],x1[1],y1[1],x1[2],y1[2]);

      

      comp2D.draw(qc);

     

      comp2D.drawLine((int)x1[1]-5,(int)y1[1],(int)x1[1]+5,(int)y1[1]);

      comp2D.drawLine((int)x1[1],(int)y1[1]-5,(int)x1[1],(int)y1[1]+5);

     

      comp2D.setPaint(Color.blue);

     

      x1[1]=180;

      y1[1]=30;

     

      qc.setCurve(x1[0],y1[0],x1[1],y1[1],x1[2],y1[2]);

      

      comp2D.draw(qc);

     

      comp2D.drawLine((int)x1[1]-5,(int)y1[1],(int)x1[1]+5,(int)y1[1]);

      comp2D.drawLine((int)x1[1],(int)y1[1]-5,(int)x1[1],(int)y1[1]+5);

     

  }



  void jButton2_actionPerformed(ActionEvent e) {

     

     double[] x1={50,80,200,300};

     double[] y1={100,70,190,100};

     

      comp2D.clearRect(0,0,401,221);

       //笔宽度     

      float thick = 1f;

     

      comp2D.setPaint(Color.red);

     

      CubicCurve2D.Double qc=new CubicCurve2D.Double();

      qc.setCurve(x1[0],y1[0],x1[1],y1[1],x1[2],y1[2],x1[3],y1[3]);

      

      comp2D.draw(qc);

     

      comp2D.drawLine((int)x1[1]-5,(int)y1[1],(int)x1[1]+5,(int)y1[1]);

      comp2D.drawLine((int)x1[1],(int)y1[1]-5,(int)x1[1],(int)y1[1]+5);

     

      comp2D.drawLine((int)x1[2]-5,(int)y1[2],(int)x1[2]+5,(int)y1[2]);

      comp2D.drawLine((int)x1[2],(int)y1[2]-5,(int)x1[2],(int)y1[2]+5);

     

      float dash1[] = {10.0f};

     

      //画虚线

      BasicStroke dashed = new BasicStroke(1.0f,

                                         BasicStroke.CAP_BUTT,

                                         BasicStroke.JOIN_MITER,

                                         10.0f, dash1, 0.0f);



      comp2D.setStroke(dashed);

      comp2D.setPaint(Color.darkGray);

      comp2D.drawLine((int)x1[1],(int)y1[1],(int)x1[2],(int)y1[2]);

    

     //画实线

      BasicStroke stroke = new BasicStroke(1.0f);

      comp2D.setStroke(stroke);

      comp2D.setPaint(Color.blue);

     

      x1[1]=180;

      y1[1]=70;

      x1[2]=80;

      y1[2]=190;

     

      qc.setCurve(x1[0],y1[0],x1[1],y1[1],x1[2],y1[2],x1[3],y1[3]);

      

      comp2D.draw(qc);

     

      comp2D.drawLine((int)x1[1]-5,(int)y1[1],(int)x1[1]+5,(int)y1[1]);

      comp2D.drawLine((int)x1[1],(int)y1[1]-5,(int)x1[1],(int)y1[1]+5);

     

      comp2D.drawLine((int)x1[2]-5,(int)y1[2],(int)x1[2]+5,(int)y1[2]);

      comp2D.drawLine((int)x1[2],(int)y1[2]-5,(int)x1[2],(int)y1[2]+5);

     

      comp2D.setStroke(dashed);

      comp2D.setPaint(Color.darkGray);

      comp2D.drawLine((int)x1[1],(int)y1[1],(int)x1[2],(int)y1[2]);

      comp2D.setStroke(stroke);

  }

}













   

    三、自定义样条曲线编程

   

当我们需要平滑多个数据样本点的时候,贝塞尔曲线就不能满足要求了,为此,可以采用最早由美国“波音”飞机制造公司提出来的样条曲线来完成,这种曲线所以称之为样条,是因为它模拟了造船业中的放样原理。

样条曲线的数学原理请参考计算机图形学,这里给出的是由java编写的三次样条曲线的例子。曲线平滑的原则是,必须通过所有的样本点,另外,不论有多少样本点,曲线的阶次最大为三次,所以是稳定的。

这里我们可以看出来,程序设计的生命是什么呢?数学!这是程序设计着的生命所在。语言只是一种规范或者是一个工具,要真正写出好的程序,没有深厚的数学功底,是万万不可能的。



样例:



package myDrawDemo;



import java.awt.*;

import java.awt.event.*;

import javax.swing.*;

import java.awt.geom.*;



public class DrawCurve extends JFrame

{

  public JPanel contentPane; //绘图窗口



  JPanel jPanel1 = new JPanel();//控件容器

  JButton jButton1 = new JButton();

  JButton jButton2 = new JButton();

  JButton jButton3 = new JButton();



 

  GraphicsCurve gracu;





  //构造函数

  public DrawCurve() {

    enableEvents(AWTEvent.WINDOW_EVENT_MASK);

    try {

      jbInit();

    }

    catch(Exception e) {

      e.printStackTrace();

    }

  }



    //控件初始化



    private void jbInit() throws Exception  {

    contentPane = (JPanel) this.getContentPane();

    contentPane.setLayout(new BorderLayout());

    this.setSize(new Dimension(500,400));

    this.setTitle("Frame Title");

    //contentPane.setSize(400,240);

    jPanel1.setLayout(null);

    jButton1.setBounds(new Rectangle(30, 310, 100, 31));

    jButton1.setText("直线");





    jButton1.addActionListener(new java.awt.event.ActionListener() {

      public void actionPerformed(ActionEvent e) {

        jButton1_actionPerformed(e);

      }

    });





    jButton2.setBounds(new Rectangle(150, 310, 100, 30));

    jButton2.setText("样条曲线");

  

    jButton2.addActionListener(new java.awt.event.ActionListener() {

      public void actionPerformed(ActionEvent e) {

        jButton2_actionPerformed(e);

      }

    });

   

    jButton3.setBounds(new Rectangle(270, 310, 100, 30));

    jButton3.setText("粗线条");

  

    jButton3.addActionListener(new java.awt.event.ActionListener() {

      public void actionPerformed(ActionEvent e) {

        jButton3_actionPerformed(e);

      }

    });

  

     contentPane.add(jPanel1, BorderLayout.CENTER);

    jPanel1.add(jButton1, null);

    jPanel1.add(jButton2, null);

    jPanel1.add(jButton3, null);

   

    gracu=new GraphicsCurve();

  }



   public static void main(String[] args) {

   

    DrawCurve frame=new DrawCurve();

    frame.show();

    frame.gracu.myGraphics=(Graphics2D)frame.contentPane .getGraphics();

    frame.gracu.myGraphics.setBackground(Color.white);

    frame.gracu.myGraphics.clearRect(0,0,500,300);

   }



  //Overridden so we can exit when window is closed

  protected void processWindowEvent(WindowEvent e) {

    super.processWindowEvent(e);

    if (e.getID() == WindowEvent.WINDOW_CLOSING) {

      System.exit(0);

    }

  }

    int Xs1[]={10,60,120,200,260,340};

    int Ys1[]={10,200,120,180,60,130};



  //画折线

  void jButton1_actionPerformed(ActionEvent e){

         

      gracu.myGraphics.setPaint(Color.blue);

      gracu.myGraphics.drawPolyline(Xs1,Ys1,Xs1.length);    

  }

 

  //画样条 

  void jButton2_actionPerformed(ActionEvent e) {

     

      gracu.myGraphics.setPaint(Color.red);

      gracu.DrawCurves(Xs1,Ys1);

  }



  //画粗线

  void jButton3_actionPerformed(ActionEvent e) {

      //笔宽度     

      float thick = 10f;

      //设置笔刷

      //方头园连接

      //gracu.myGraphics.setStroke(new BasicStroke(thick, BasicStroke.CAP_SQUARE, BasicStroke.JOIN_ROUND));

      //园头园连接

      gracu.myGraphics.setStroke(new BasicStroke(thick, BasicStroke.CAP_ROUND, BasicStroke.JOIN_ROUND));

      gracu.myGraphics.setPaint(Color.blue);

       //通过该方法使图形去除锯齿状

      gracu.myGraphics.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING,

                          RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON);

      gracu.myGraphics.drawPolyline(Xs1,Ys1,Xs1.length);    

         }

  }



class GraphicsCurve

{

     //绘图对象

       public Graphics2D myGraphics;

      

       public GraphicsCurve()

       {       

       

       }

      

       public GraphicsCurve(Graphics2D graphics)

       {       

         this.myGraphics=graphics;

       }

       //参数表

       //x数组,y数组,笔刷      

       public void DrawCurves(int[] xa,int[] ya)

       {

             

              int[] x, y;

              double[] a, b, c;

              double[] px, py, qx, qy, tt;

              double[] dx, dy;

              int px1,py1,px2,py2;

           x=xa;

              y=ya;

              px1=x[0];

              py1=y[0];

              int n=x.length;

                     a=new double[n];

                     b=new double[n];

                     c=new double[n];

                     px=new double[n];

                     py=new double[n];

                     qx=new double[n];

                     qy=new double[n];

                     tt=new double[n];

                     dx=new double[n];

                     dy=new double[n];

                     int i, t, es;

                     double bx3, bx4, by3, by4, cx, cy;

                     bx4 = 0;

                     by3 = 0;

                     es = 3;

                     px[0] = 1;

                     py[0] = 1;

                     px[n-1] = 1;

                     py[n-1] = 1;

                     if (n>1)

                     {

                            for (i = 1;i<n;i++)

                                   tt[i] = Math.sqrt((x[i] - x[i - 1]) * (x[i] - x[i - 1]) + (y[i] - y[i - 1]) * (y[i] - y[i - 1]));

                            switch(n)      

                            {   

                                   case 2:

                                          break;

                                   case 3:

                                          for (i = 1;i<n - 1;i++)

                                          {

                                                 a[i] = 2 * (tt[i] + tt[i + 1]);

                                                 b[i] = tt[i + 1];

                                                 c[i] = tt[i];

                                                 dx[i] = 3 * (tt[i] * (x[i + 1] - x[i]) / tt[i + 1] + tt[i + 1] * (x[i] - x[i - 1]) / tt[i]);

                                                 dy[i] = 3 * (tt[i] * (y[i + 1] - y[i]) / tt[i + 1] + tt[i + 1] * (y[i] - y[i - 1]) / tt[i]);

                                          }



                                          dx[1] = dx[1] - tt[2] * px[0];

                                          dx[n - 2] = dx[n - 2] - tt[n - 2] * px[n-1];

                                          dy[1] = dy[1] - tt[2] * py[0];

                                          dy[n - 2] = dy[n - 2] - tt[n - 2] * py[n-1];



                                          //注意,这是n=3的情况专有计算

                                          px[1] = dx[1] / a[1];

                                          py[1] = dy[1] / a[1];

                                         

                                          break;

                                   default:

                                          for (i = 1;i<n - 1;i++)

                                          {

                                                 a[i] = 2 * (tt[i] + tt[i + 1]);

                                                 b[i] = tt[i + 1];

                                                 c[i] = tt[i];

                                                 dx[i] = 3 * (tt[i] * (x[i + 1] - x[i]) / tt[i + 1] + tt[i + 1] * (x[i] - x[i - 1]) / tt[i]);

                                                 dy[i] = 3 * (tt[i] * (y[i + 1] - y[i]) / tt[i + 1] + tt[i + 1] * (y[i] - y[i - 1]) / tt[i]);

                                          }

                                          dx[1] = dx[1] - tt[2] * px[0];

                                          dx[n - 2] = dx[n - 2] - tt[n - 2] * px[n-1];

                                          dy[1] = dy[1] - tt[2] * py[0];

                                          dy[n - 2] = dy[n - 2] - tt[n - 2] * py[n-1];

                                          c[1] = c[1]/ a[1];

                                          for (i = 2 ;i< n - 1;i++)

                                          {

                                                 a[i] = a[i] - b[i] * c[i - 1];

                                                 c[i] = c[i] / a[i];

                                          }

                                          qx[1] = dx[1] / a[1];

                                          qy[1] = dy[1] / a[1];

                                          for (i = 2 ;i< n - 1;i++)

                                          {

                                                 qx[i] = (dx[i] - b[i] * qx[i - 1]) / a[i];

                                                 qy[i] = (dy[i] - b[i] * qy[i - 1]) / a[i];

                                          }

                                          px[n - 2] = qx[n - 2];

                                          py[n - 2] = qy[n - 2];

                                          for (i = n - 3;i>=1;i--)

                                          {

                                                 px[i] = qx[i] - c[i] * px[i + 1];

                                                 py[i] = qy[i] - c[i] * py[i + 1];

                                          }

                                          break;

                            }

                            for (i = 0 ;i< n - 1;i++)

                            {

                                   bx3 = (3 * (x[i + 1] - x[i]) / tt[i + 1] - 2 * px[i] - px[i + 1]) / tt[i + 1];

                                   bx4 = ((2 * (x[i] - x[i + 1]) / tt[i + 1] + px[i] + px[i + 1]) / tt[i + 1]) / tt[i + 1];

                                   by3 = (3 * (y[i + 1] - y[i]) / tt[i + 1] - 2 * py[i] - py[i + 1]) / tt[i + 1];

                                   by4 = ((2 * (y[i] - y[i + 1]) / tt[i + 1] + py[i] + py[i + 1]) / tt[i + 1]) / tt[i + 1];

                                   t = 0;

                                   while (t < tt[i + 1])

                                   {

                                          t = t + es;

                                          cx = x[i] + (px[i] + (bx3 + bx4 * t) * t) * t;

                                          cy = y[i] + (py[i] + (by3 + by4 * t) * t) * t;

                                          px2 = (int)cx;

                                          py2 = (int)cy;

                                          myGraphics.drawLine(px1,py1,px2,py2);

                                          px1 = px2;

                                          py1 = py2;

                                   }

                            }

                     }                         

       }

}











    四、用户数据的曲线显示



当需要用曲线表达数据的时候,我们虽然可以使用由厂家提供的“图表”组件,但更多的还是需要自己编写的,请仔细研究下面的程序,当对图表设计有更深入的理解。

下面的例子,我们构造一个专门处理用户数据的类,在这个类里,实现了用户坐标和屏幕坐标的转换,同时给出了一个自动绘制坐标的方法。我们也直接使用了上面我们讨论过的样条曲线的类实现数据平滑。例子中的数据可以来自于数据库或其它任何地方,仔细的研究这个例子,可以看出只要我们开动脑筋,把java强大的功能和我们对问题的理解结合在一起,就可以写出多么灵活多变的程序来呀!



样例:



package myDrawDemo;



import java.awt.*;

import java.awt.event.*;

import javax.swing.*;

import javax.swing.event.*;

import java.awt.geom.*;



public class DataDrawDemo extends JFrame

{

  public JPanel contentPane; //控件容器

 

  JPanel jPanel1 = new JPanel();//绘图控件

 

  JButton jButton1 = new JButton();

  JButton jButton2 = new JButton();

  JButton jButton3 = new JButton();

  JButton jButton4 = new JButton();

  JButton jButton5 = new JButton();



  JButton jButton6 = new JButton();

  JButton jButton7 = new JButton();

  JButton jButton8 = new JButton();

  JButton jButton9 = new JButton();



  JButton jButton10 = new JButton();

 

  JTextField jText1=new JTextField();



  JTextField jText2=new JTextField();



  boolean kcu=true;

 

  //用户坐标转换对象

  myGraphicsData mp=new myGraphicsData();

 

  //曲线转换对象

  GraphicsCurve gracu=new GraphicsCurve();

 

 

    //窗口范围

    double wx1,wx2,wy1,wy2;



  //构造函数

  public DataDrawDemo() {

    enableEvents(AWTEvent.WINDOW_EVENT_MASK);

    try {

      jbInit();

    }

    catch(Exception e) {

      e.printStackTrace();

    }

  }



    //初始化代码

    private void jbInit() throws Exception  {



   

    contentPane = (JPanel) this.getContentPane();

    contentPane.setLayout(null);

  

    this.setSize(new Dimension(650, 500));

    this.setTitle("Frame Title");

    //contentPane.setSize(400,240);

    //jPanel1.setLayout(null);



    jPanel1.setBounds(0,90,650,420);

    jButton1.setBounds(new Rectangle(30, 20, 80, 25));

    jButton1.setText("开始");



    jButton1.addActionListener(new java.awt.event.ActionListener() {

      public void actionPerformed(ActionEvent e) {

        jButton1_actionPerformed(e);

      }

    });



    jButton2.setBounds(new Rectangle(120, 20, 80, 25));

    jButton2.setText("左移");

  

    jButton2.addActionListener(new java.awt.event.ActionListener() {

      public void actionPerformed(ActionEvent e) {

        jButton2_actionPerformed(e);

      }

    });



    jButton3.setBounds(new Rectangle(210, 20, 80, 25));

    jButton3.setText("右移");

  

    jButton3.addActionListener(new java.awt.event.ActionListener() {

      public void actionPerformed(ActionEvent e) {

        jButton3_actionPerformed(e);

      }

    });



   jButton4.setBounds(new Rectangle(300, 20, 80, 25));

    jButton4.setText("上移");

  

    jButton4.addActionListener(new java.awt.event.ActionListener() {

      public void actionPerformed(ActionEvent e) {

        jButton4_actionPerformed(e);

      }

    });



  jButton5.setBounds(new Rectangle(390, 20, 80, 25));

    jButton5.setText("下移");

  

    jButton5.addActionListener(new java.awt.event.ActionListener() {

      public void actionPerformed(ActionEvent e) {

        jButton5_actionPerformed(e);

      }

    });

   

    jButton6.setBounds(new Rectangle(120, 50, 80, 25));

    jButton6.setText("X扩");

  

    jButton6.addActionListener(new java.awt.event.ActionListener() {

      public void actionPerformed(ActionEvent e) {

        jButton6_actionPerformed(e);

      }

    });



    jButton7.setBounds(new Rectangle(210, 50, 80, 25));

    jButton7.setText("X缩");

  

    jButton7.addActionListener(new java.awt.event.ActionListener() {

      public void actionPerformed(ActionEvent e) {

        jButton7_actionPerformed(e);

      }

    });



   jButton8.setBounds(new Rectangle(300, 50, 80, 25));

    jButton8.setText("Y扩");

  

    jButton8.addActionListener(new java.awt.event.ActionListener() {

      public void actionPerformed(ActionEvent e) {

        jButton8_actionPerformed(e);

      }

    });



    jButton9.setBounds(new Rectangle(390, 50, 80, 25));

    jButton9.setText("Y缩");

  

    jButton9.addActionListener(new java.awt.event.ActionListener() {

      public void actionPerformed(ActionEvent e) {

        jButton9_actionPerformed(e);

      }

    });

   

    //样条控制   

    jButton10.setBounds(new Rectangle(30, 50, 80, 25));

    jButton10.setText("样条");



    jButton10.addActionListener(new java.awt.event.ActionListener() {

      public void actionPerformed(ActionEvent e) {

        jButton10_actionPerformed(e);

      }

    });



    jText1.setBounds(new Rectangle(490, 20, 120, 20));

    jText1.setText("");

 

    jText2.setBounds(new Rectangle(490, 50, 120, 20));

    jText2.setText("");

 

 

    //鼠标按下侦听器

    jPanel1.addMouseListener(new java.awt.event.MouseAdapter(){

       public void mousePressed(MouseEvent e) {

       JPanel_mousePressed(e);

  

     }

       

   });

  

    //鼠标拖动侦听器

    jPanel1.addMouseMotionListener(new java.awt.event.MouseMotionAdapter(){

       public void mouseDragged(MouseEvent e){

       JPanel_mouseDragged(e);

     }

    });

   

   

    //鼠标释放侦听器

    jPanel1.addMouseListener(new java.awt.event.MouseAdapter(){

       public void mouseReleased(MouseEvent e) {

       JPanel_mouseReleased(e);

     }

   });

  

    contentPane.add(jPanel1, BorderLayout.CENTER);

   

    contentPane.add(jButton1, null);

    contentPane.add(jButton2, null);

    contentPane.add(jButton3, null);

    contentPane.add(jButton4, null);

    contentPane.add(jButton5, null);

    contentPane.add(jButton6, null);

    contentPane.add(jButton7, null);

    contentPane.add(jButton8, null);

    contentPane.add(jButton9, null);

    contentPane.add(jButton10, null);

    contentPane.add(jText1, null);

    contentPane.add(jText2, null);

  }



   public static void main(String[] args) {

   

    DataDrawDemo frame=new DataDrawDemo();

    frame.show();

    frame.gracu.myGraphics=(Graphics2D)frame.jPanel1.getGraphics();

    frame.mp.myGraphics=(Graphics2D)frame.jPanel1.getGraphics();

    frame.mp.myGraphics.setBackground(Color.white);

    frame.mp.myGraphics.clearRect(0,0,650,375);

   }

        //第一组数据

              double[] Xs1=new double[]{-2,2,4,6,8,10,12,14};

              double[] Ys1=new double[]{-4,10,3,14,4,10,6,7};

              //第二组数据

              double[] Xs2=new double[]{-1,2,4,6,8,10,12,14,16};

              double[] Ys2=new double[]{1,5,7,1,13,11,4,10,8};

     //这是一个画曲线的程序

       void DwData()

       {

         //剪裁,可以试试没有剪裁是什么表现?

       mp.myGraphics.clipRect(10,10,621,351);

      //由于是用两个对象绘图,所以应该分别剪切

       gracu.myGraphics.clipRect(10,10,621,351); 

         //清除绘图空间    

          mp.myGraphics.clearRect(0,0,650,375);

      //用户坐标和屏幕坐标转换

       mp.truemode(10,630,10,360,wx1,wx2,wy1,wy2);

          //设置颜色             

       mp.myGraphics.setPaint(Color.darkGray);

       //画边框

       mp.myGraphics.drawRect(10,10,620,350);

       mp.myGraphics.setFont(new Font("宋体", 0, 10)); //9为字大小

       //画坐标

       mp.axis(2,2,2,2);                  

       //画红线 

       int[] x=new int[Xs1.length];

       int[] y=new int[Ys1.length];

       int[] myxy;

       //统一实现坐标转换      

       for (int i=0;i<x.length;i++)

       {

           myxy=mp.moxy(Xs1[i],Ys1[i]);

           x[i]=myxy[0];

           y[i]=myxy[1];

       }

       if (kcu)

       {

         mp.myGraphics.setPaint(Color.red);

        mp.myGraphics.drawPolyline(x,y,x.length);

       }

       else

       {

         gracu.myGraphics.setPaint(Color.red);

        gracu.DrawCurves(x,y);

       }

       //画蓝线

       x=new int[Xs2.length];

       y=new int[Ys2.length];

       for (int i=0;i<x.length;i++)

       {

           myxy=mp.moxy(Xs2[i],Ys2[i]);

           x[i]=myxy[0];

           y[i]=myxy[1];

       }

       if (kcu)

       {

         mp.myGraphics.setPaint(Color.blue);

        mp.myGraphics.drawPolyline(x,y,x.length);

       }

       else

       {

         gracu.myGraphics.setPaint(Color.blue);

        gracu.DrawCurves(x,y);

       }          

  }

             

  //退出窗口事件

  protected void processWindowEvent(WindowEvent e) {

    super.processWindowEvent(e);

    if (e.getID() == WindowEvent.WINDOW_CLOSING) {

      System.exit(0);

    }

  }

 

  //鼠标按下事件

  void JPanel_mousePressed(MouseEvent e)

  {

      double[] zs=mp.ScrtoCon(e.getX(),e.getY());

      jText1.setText(String.valueOf((float)zs[0])); 

      jText2.setText(String.valueOf((float)zs[1])); 

  }



  //鼠标释放事件

  void JPanel_mouseReleased(MouseEvent e)

  {

      double[] zs=mp.ScrtoCon(e.getX(),e.getY());

      jText1.setText("");   

      jText2.setText("");

     

       //画红线 

       mp.myGraphics.setPaint(Color.darkGray);

      mp.myGraphics.drawLine(e.getX()-3,e.getY(),e.getX()+3,e.getY());

      mp.myGraphics.drawLine(e.getX(),e.getY()-3,e.getX(),e.getY()+3);

      mp.myGraphics.drawString(String.valueOf((float)zs[0]),e.getX()+10,e.getY());       

      mp.myGraphics.drawString(String.valueOf((float)zs[1]),e.getX()+10,e.getY()+12); 

  }



  //鼠标拖动事件

  void JPanel_mouseDragged(MouseEvent e)

  {

      double[] zs=mp.ScrtoCon(e.getX(),e.getY());

      jText1.setText(String.valueOf((float)zs[0])); 

      jText2.setText(String.valueOf((float)zs[1])); 

  }

 

  //开始 

  void jButton1_actionPerformed(ActionEvent e){



          wx1=1000000;

          wy1=1000000;

          wx2=-1000000;

          wy2=-1000000;

 

          //试验中数据来自一个数组,实际中可来自任何地方

   //设置初始范围

   for (int i=0;i<Xs1.length;i++)

   {

       if (Xs1[i]< wx1)

          wx1=Xs1[i];

       if (Xs1[i]> wx2)

          wx2=Xs1[i];

      

      if (Ys1[i]< wy1)

          wy1=Ys1[i];

       if (Ys1[i]> wy2)

          wy2=Ys1[i];

     }

  for (int i=0;i<Xs2.length;i++)

   {

       if (Xs2[i]< wx1)

          wx1=Xs2[i];

       if (Xs2[i]> wx2)

          wx2=Xs2[i];

      if (Ys2[i]< wy1)

          wy1=Ys2[i];

      if (Ys2[i]> wy2)

          wy2=Ys2[i];

     }

    DwData();

  }



  //左移

  void jButton2_actionPerformed(ActionEvent e) {

     

    wx1-=1;

    wx2-=1; 

    DwData();

  }

 

  //右移

   void jButton3_actionPerformed(ActionEvent e) {

     

   

      wx1+=1;

      wx2+=1; 

      DwData();

  }

 

  //上移

  void jButton4_actionPerformed(ActionEvent e) {

     

    wy1-=1;

    wy2-=1; 

    DwData();

  }



  //下移

  void jButton5_actionPerformed(ActionEvent e) {

     

    wy1+=1;

    wy2+=1; 

    DwData();

  }

 

  //X扩

  void jButton6_actionPerformed(ActionEvent e) {

     

    wx1-=1;

    wx2+=1; 

    DwData();

  }

 

  //X缩

  void jButton7_actionPerformed(ActionEvent e) {

     

    wx1+=1;

    wx2-=1; 

    DwData();

  }

 

  //Y扩

  void jButton8_actionPerformed(ActionEvent e) {

     

    wy1-=1;

    wy2+=1; 

    DwData();

  }



  //Y缩

  void jButton9_actionPerformed(ActionEvent e) {

     

    wy1+=1;

    wy2-=1; 

    DwData();

  }



  //样条控制

  void jButton10_actionPerformed(ActionEvent e) {

     

    if (kcu)

    {

           jButton10.setText("直线");

           kcu=false;

    }

    else

    {

           jButton10.setText("样条");

           kcu=true;

    }

    DwData();

  }

}



//图形处理类

class myGraphicsData

{

       //屏幕坐标

       private int X11, Y11, X12, Y12; //x1,y1,x2,y2

       //用户坐标

       private double W1, W2, W3, W4; //x1,x2,y1,y2

       //绘图对象

       public Graphics2D myGraphics;

       double Ax8, Ay8;

       //用户窗口与屏幕窗口的转换

       //x1,x2,,y1,y2为屏幕坐标

       //wx1,wx2,wy1,wy2为用户坐标

      

       public void truemode(int x1, int x2, int y1,int y2, double wx1, double wx2, double wy1, double wy2)

       {

              X11 = x1 ; X12 = x2;

              Y11 = y1 ; Y12 = y2;

              W1 = wx1 ; W2 = wx2;

              W3 = wy1 ; W4 = wy2;

              Ax8 = (X12 - X11) / (wx2 - wx1);

              Ay8 = (Y12 - Y11) / (wy2 - wy1);

       }



       //把用户坐标转为屏幕坐标

       public int[] moxy(double Xa, double Ya)

       {

              int[] myout=new int[2];

              myout[0] = (int)(Ax8 * (Xa - W1) + X11);

              myout[1] = (int)(Y12 - Ay8 * (Ya - W3));

              return myout;

       }



       //把屏幕坐标转为用户坐标

       public double[] ScrtoCon(int X6, int Y6)

       {

              double[] myout=new double[2];

              myout[0] = (X6 - X11) / Ax8 + W1;

              myout[1] = (Y12 - Y6) / Ay8 + W3;

              return myout;

       }



       //画线

       public void Dline(double xa, double ya, double xb, double yb)

       {

              try

              {

                     int x6, y6, x7, y7;

                     x6 = (int)(Ax8 * (xa - W1) + X11);

                     y6 = (int)(Y12 - Ay8 * (ya - W3));

                     x7 = (int)(Ax8 * (xb - W1) + X11);

                     y7 = (int)(Y12 - Ay8 * (yb - W3));

                     myGraphics.drawLine(x6, y6, x7, y7);

              }

              catch(Exception e){}

       }





       //画坐标U,V为 X,Y轴单位,ns,nt为 x,y轴写字间隔



       public void axis(double u, double v, int ns, int nt)

       {

              double p9, q9, s;

              int n2, swx,swy;

              int xk=0;

              int yk=0;

              double ge;

              int[] showxy=new int[2];

              swx = 0;

              swy=4;

              ge = (double)0.008 * (W2 - W1);

              p9 = W1;

              q9 = (double)(W3 + (W4 - W3) * 0.05);

              if ((W1 < 0) && (W2 > 0)) p9 = 0;

              if ((W3 < 0) && (W4 > 0)) q9 = 0;

              Dline(p9, W3, p9, W4);

              n2 = 0;

              s = 0;

              while (s < W4)

              {

                     Dline(p9, s, p9 + ge, s);

                     if (n2 >= nt)

                     {

                            Dline(p9, s, p9 + ge + ge, s);

                            n2 = 1;

                            showxy=moxy(p9 + ge + ge,s);

                            myGraphics.drawString(String.valueOf(s),showxy[0] - swx+4, showxy[1] - swy+4);

                     }

                     else

                     {

                            n2++;

                     }

                     s += v;

              }                  

              //End While

              s = 0;

              n2 = 0;

              while (s > W3)

              {

                     Dline(p9, s, p9 + ge, s);

                     if (n2 >= nt)

                     {

                            Dline(p9, s, p9 + ge + ge, s);

                            n2 = 1;

                            showxy=moxy(p9 + ge + ge, s);

                        myGraphics.drawString(String.valueOf(s),showxy[0] - swx+4, showxy[1] - swy+4);

                            }

                     else

                     {

                            n2 ++;

                     }

                     s -= v;

              }

              //End While

              Dline(W1, q9, W2, q9);

              ge = (float)(0.008 * (W4 - W3));

              n2 = 0;

              s = 0;

              while (s < W2)

              {

                     Dline(s, q9, s, q9 + ge);

                     if (n2 >= ns)

                     {

                            Dline(s, q9, s, q9 + ge + ge);

                            n2 = 1;

                            showxy=moxy(s, q9);

                        myGraphics.drawString(String.valueOf(s),showxy[0] - swx, showxy[1] - swy-4);

                     }

                     else

                     {

                            n2 ++;

                     }

                     s += u;

              }                  

              //End While

              s = 0;

              n2 =0 ;

              while (s > W1)

              {

                     Dline(s, q9, s, q9 + ge);

                     if (n2 >= ns)

                     {

                            Dline(s, q9, s, q9 + ge + ge);

                            n2 = 1;

                            showxy=moxy(s, q9);

                         myGraphics.drawString(String.valueOf(s),showxy[0] - swx, showxy[1] - swy-4);

                  }

                     else

                     {

                            n2 ++;

                     }

                     s -= u;

              }           

              //End While

       }

}



// GraphicsCurve类与子定义样条曲线相同















五、曲线用Applet显示的数据来源问题



如果需要Applet显示曲线图形,就牵涉到如何提供数据的问题,最简单的办法,是在站点上放置一个有关数据的文本文件,由Applet直接调用这个文本文件,从而读出数据来。但这种办法缺乏必要的灵活性,也是不受推荐的。关键是要能调用数据库数据。当然,经过某些特殊的处理,Applet调用服务器端的数据库也不是不可能,不过这样一来将会带来很多安全隐患,在实用中价值不大。比较好的办法,是在服务器端设置一个动态网页,由这个网页调用数据库,而Applet则通过这个网页取得数据库的数据,由于动态网页的调用是在服务器中执行的,这种方法无论在安全性还是效率上效果都比较好,我们下面来具体讨论一下这种方法。

为了讨论简单,这种动态网页使用最简单的ASP,其它如JSP等的写法,和这个例子是相似的。

数据库

数据处理页面

jsp

asp等

Applet

























首先做一个数据库:BookDB



两张表:

1)xytable







   2)图表







做ASP页面:qt.asp

注意,这里把表名作为传入值使用。



<% tname=Request("tablename") %>

<%

Set cnnDB = Server.CreateObject("ADODB.Connection")

'建立Connection(资料库连结)对象,并设定由cnnDB对象变数引用

cnnDB.ConnectionString = "Provider=Microsoft.Jet.OLEDB.4.0;" & _

                            "Data Source=" & Server.MapPath("BookDB.mdb")

'设定连结对象的连结字串



cnnDB.Open '开启资料库

Set rstObj = Server.CreateObject ("ADODB.Recordset")

'建立Recordset(记录集)对象,并设定由rstObj对象变数引用

rstObj.Open "select * from " & tname , cnnDB '开启记录集对象

%>

<%

       '利用DoLoop循环配合EOF属性将资料表中的记录列出

       Do While Not rstObj.EOF

              %>                      

              <% = (rstObj("x")) %>

                <% = vbCrLf %>

              <% = (rstObj("y")) %>

                <% = vbCrLf %>                

              <%

              rstObj.Mov
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2 楼 刘亮love小雪 2015-05-17  
谢谢啦
1 楼 zengsingle 2008-10-19  
好文
分享了,谢谢!

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