这是使用Java 2D图形API的正确方法是什么?这是使用Java 2D图形API的正确方法是什么?

2019-05-12 12:24发布

我创建一个图形前端的JBox2D模拟。 仿真逐步运行,在更新之间,模拟的内容都应该被绘制。 类似的游戏,只是没有输入。

我只需要几何图元绘制JBox2D模拟。 这个API似乎是最简单的选择,但它的设计是有点混乱。

目前,我有叫一类Window延伸JFrame ,包含作为成员另一个叫做类Renderer 。 的Window类只初始化自身,并提供一个updateDisplay()方法(由主循环调用),调用updateDisplay(objects)的方法Renderer 。 我做了这两种方法我自己和他们的唯一目的是调用repaint()Renderer

JPanel应该使用呀? 或者,我应该使用动画一些更复杂的方法(例如,涉及事件和/或时间间隔在一些后端线程)?

Answer 1:

如果你想要在设定的时间间隔来安排更新, javax.swing.Timer为它提供一个Swing的综合服务。 Timer运行其上的EDT定期任务,而无需显式的循环。 (显式循环会从处理事件阻止EDT,这将冻结UI。我解释这更深入的在这里 。)

最终做任何种类的挥杆,你仍然会做两件事情画的:

  1. 重写paintComponent做你的图纸。
  2. 调用repaint按需来请求您的图纸是可见的。 (当它的需要,例如,当其他一些程序的窗口经过Swing组件的顶部摇摆通常仅重绘。)

如果你正在做的两件事情你可能做的是正确的。 摇摆并没有真正对动画高级API。 它的设计主要是考虑到绘图GUI组件。 这当然可以做一些好东西,但你必须从头开始编写主要的组成部分,就像你在干什么。

绘画在AWT和Swing涵盖一些“幕后”的东西,如果你没有它书签。

你可能在看的JavaFX。 我不知道关于它的个人,但它应该是对动画更为适合。

由于有些的优化,有一两件事是可以做的是画一个单独的图像,然后搽在面板上的图像paintComponent 。 这是特别有用的,如果画长:重绘可以由系统安排等等这样下去,当它发生在控制之下了。

如果你没有画上一个图像,然后你需要建立与对象的模型,和油漆所有的人里面,每次paintComponent


下面是绘制图像的例子:

import javax.swing.*;
import java.awt.*;
import java.awt.image.*;
import java.awt.event.*;

/**
 * Holding left-click draws, and
 * right-clicking cycles the color.
 */
class PaintAnyTime {
    public static void main(String[] args) {
        SwingUtilities.invokeLater(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                new PaintAnyTime();
            }
        });
    }

    Color[]    colors = {Color.red, Color.blue, Color.black};
    int  currentColor = 0;
    BufferedImage img = new BufferedImage(256, 256, BufferedImage.TYPE_INT_ARGB);
    Graphics2D  imgG2 = img.createGraphics();

    JFrame frame = new JFrame("Paint Any Time");
    JPanel panel = new JPanel() {
        @Override
        protected void paintComponent(Graphics g) {
            super.paintComponent(g);
            // Creating a copy of the Graphics
            // so any reconfiguration we do on
            // it doesn't interfere with what
            // Swing is doing.
            Graphics2D g2 = (Graphics2D) g.create();
            // Drawing the image.
            int w = img.getWidth();
            int h = img.getHeight();
            g2.drawImage(img, 0, 0, w, h, null);
            // Drawing a swatch.
            Color color = colors[currentColor];
            g2.setColor(color);
            g2.fillRect(0, 0, 16, 16);
            g2.setColor(Color.black);
            g2.drawRect(-1, -1, 17, 17);
            // At the end, we dispose the
            // Graphics copy we've created
            g2.dispose();
        }
        @Override
        public Dimension getPreferredSize() {
            return new Dimension(img.getWidth(), img.getHeight());
        }
    };

    MouseAdapter drawer = new MouseAdapter() {
        boolean rButtonDown;
        Point prev;

        @Override
        public void mousePressed(MouseEvent e) {
            if (SwingUtilities.isLeftMouseButton(e)) {
                prev = e.getPoint();
            }
            if (SwingUtilities.isRightMouseButton(e) && !rButtonDown) {
                // (This just behaves a little better
                // than using the mouseClicked event.)
                rButtonDown  = true;
                currentColor = (currentColor + 1) % colors.length;
                panel.repaint();
            }
        }

        @Override
        public void mouseDragged(MouseEvent e) {
            if (prev != null) {
                Point  next = e.getPoint();
                Color color = colors[currentColor];
                // We can safely paint to the
                // image any time we want to.
                imgG2.setColor(color);
                imgG2.drawLine(prev.x, prev.y, next.x, next.y);
                // We just need to repaint the
                // panel to make sure the
                // changes are visible
                // immediately.
                panel.repaint();
                prev = next;
            }
        }

        @Override
        public void mouseReleased(MouseEvent e) {
            if (SwingUtilities.isLeftMouseButton(e)) {
                prev = null;
            }
            if (SwingUtilities.isRightMouseButton(e)) {
                rButtonDown = false;
            }
        }
    };

    PaintAnyTime() {
        // RenderingHints let you specify
        // options such as antialiasing.
        imgG2.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING,
                            RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON);
        imgG2.setStroke(new BasicStroke(3));
        //
        panel.setBackground(Color.white);
        panel.addMouseListener(drawer);
        panel.addMouseMotionListener(drawer);
        Cursor cursor =
            Cursor.getPredefinedCursor(Cursor.CROSSHAIR_CURSOR);
        panel.setCursor(cursor);
        frame.setContentPane(panel);
        frame.pack();
        frame.setResizable(false);
        frame.setLocationRelativeTo(null);
        frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        frame.setVisible(true);
    }
}


如果程序长时间运行并重新绘制可能同时发生,也可用于双缓冲。 附图做是为了其是单独被示出的一个的图像。 然后,当绘图程序完成后,图像的引用进行交换,从而更新是无缝的。

通常,您应该使用双缓冲的比赛为例。 双缓冲可以防止图像中的局部状态被示出。 这可能如果,例如,您使用的游戏循环(而不是在后台线程发生Timer )和重绘发生的游戏是做画。 如果没有双缓冲,这种情况将导致闪烁或撕裂。

Swing组件双默认情况下缓冲,因此,如果您所有的图纸是在美国东部时间发生的事情,你不需要自己写的双缓冲逻辑。 秋千已经这样做了。

这里是显示了长时间运行的任务和缓冲交换一个较为复杂的例子:

import java.awt.*;
import javax.swing.*;
import java.awt.image.*;
import java.awt.event.*;
import java.util.*;

/**
 * Left-click to spawn a new background
 * painting task.
 */
class DoubleBuffer {
    public static void main(String[] args) {
        SwingUtilities.invokeLater(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                new DoubleBuffer();
            }
        });
    }

    final int  width = 640;
    final int height = 480;

    BufferedImage createCompatibleImage() {
        GraphicsConfiguration gc =
            GraphicsEnvironment
                .getLocalGraphicsEnvironment()
                .getDefaultScreenDevice()
                .getDefaultConfiguration();
        // createCompatibleImage creates an image that is
        // optimized for the display device.
        // See http://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/awt/GraphicsConfiguration.html#createCompatibleImage-int-int-int-
        return gc.createCompatibleImage(width, height, Transparency.TRANSLUCENT);
    }

    // The front image is the one which is
    // displayed in the panel.
    BufferedImage front = createCompatibleImage();
    // The back image is the one that gets
    // painted to.
    BufferedImage  back = createCompatibleImage();
    boolean  isPainting = false;

    final JFrame frame = new JFrame("Double Buffer");
    final JPanel panel = new JPanel() {
        @Override
        protected void paintComponent(Graphics g) {
            super.paintComponent(g);
            // Scaling the image to fit the panel.
            Dimension actualSize = getSize();
            int w = actualSize.width;
            int h = actualSize.height;
            g.drawImage(front, 0, 0, w, h, null);
        }
    };

    final MouseAdapter onClick = new MouseAdapter() {
        @Override
        public void mousePressed(MouseEvent e) {
            if (!isPainting) {
                isPainting = true;
                new PaintTask(e.getPoint()).execute();
            }
        }
    };

    DoubleBuffer() {
        panel.setPreferredSize(new Dimension(width, height));
        panel.setBackground(Color.WHITE);
        panel.addMouseListener(onClick);
        frame.setContentPane(panel);
        frame.pack();
        frame.setLocationRelativeTo(null);
        frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        frame.setVisible(true);
    }

    void swap() {
        BufferedImage temp = front;
        front = back;
        back = temp;
    }

    class PaintTask extends SwingWorker<Void, Void> {
        final Point pt;

        PaintTask(Point pt) {
            this.pt = pt;
        }

        @Override
        public Void doInBackground() {
            Random rand = new Random();

            synchronized(DoubleBuffer.this) {
                Graphics2D g2 = back.createGraphics();
                g2.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING,
                                    RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON);
                g2.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_STROKE_CONTROL,
                                    RenderingHints.VALUE_STROKE_PURE);
                g2.setBackground(new Color(0, true));
                g2.clearRect(0, 0, width, height);
                // (This computes pow(2, rand.nextInt(3) + 7).)
                int  depth = 1 << ( rand.nextInt(3) + 7 );
                float  hue = rand.nextInt(depth);
                int radius = 1;
                int c;
                // This loop just draws concentric circles,
                // starting from the inside and extending
                // outwards until it hits the outside of
                // the image.
                do {
                    int rgb = Color.HSBtoRGB(hue / depth, 1, 1);
                    g2.setColor(new Color(rgb));

                    int x = pt.x - radius;
                    int y = pt.y - radius;
                    int d = radius * 2;

                    g2.drawOval(x, y, d, d);

                    ++radius;
                    ++hue;
                    c = (int) (radius * Math.cos(Math.PI / 4));
                } while (
                       (0 <= pt.x - c) || (pt.x + c < width)
                    || (0 <= pt.y - c) || (pt.y + c < height)
                );

                g2.dispose();
                back.flush();

                return (Void) null;
            }
        }

        @Override
        public void done() {
            // done() is completed on the EDT,
            // so for this small program, this
            // is the only place where synchronization
            // is necessary.
            // paintComponent will see the swap
            // happen the next time it is called.
            synchronized(DoubleBuffer.this) {
                swap();
            }

            isPainting = false;
            panel.repaint();
        }
    }
}

这幅画程序只是打算画垃圾这需要很长的时间:



Answer 2:

对于紧密耦合仿真, javax.swing.Timer是很好的选择。 让计时器的监听调用您的实现paintComponent()如在这里和在引用的例子在这里 。

松散耦合的模拟,让模型中的后台线程进化SwingWorker ,如图所示这里 。 调用publish()当中肯给你模拟。

选择部分由模拟的性质和模式的占空比决定。



Answer 3:

为什么不直接使用的东西从测试平台? 它已经做了一切。 就拿JPanel中,控制器和调试平局。 它使用Java 2D绘图。

看到这里,做缓冲的渲染的JPanel: https://github.com/dmurph/jbox2d/blob/master/jbox2d-testbed/src/main/java/org/jbox2d/testbed/framework/j2d/TestPanelJ2D.java

这里为调试抽奖: https://github.com/dmurph/jbox2d/blob/master/jbox2d-testbed/src/main/java/org/jbox2d/testbed/framework/j2d/DebugDrawJ2D.java

见TestbedMain.java文件,看到正常的测试平台是如何启动,并撕裂了你不需要的东西:)

编辑:免责声明:我保持jbox2d

这里是包的测试平台架构: https://github.com/dmurph/jbox2d/tree/master/jbox2d-testbed/src/main/java/org/jbox2d/testbed/framework

TestbedMain.java是在j2d文件夹,在这里: https://github.com/dmurph/jbox2d/tree/master/jbox2d-testbed/src/main/java/org/jbox2d/testbed/framework/j2d



文章来源: Is this the correct way of using Java 2D Graphics API?