Java图像编程之：Graphics

一、概念介绍

1、Java图像编程的核心类

Java图像编程的核心类包括：

BufferedImage：用于表示图像的类，可以进行像素级的操作。
Image：表示图像的抽象类，是所有图像类的基类。
ImageIcon：用于显示图像的类，可以将图像嵌入到Swing组件中。
ImageIO：用于读取和写入图像文件的类。
Graphics：用于进行图像绘制操作的抽象类，可以绘制直线、矩形、椭圆等图形。
Graphics2D：继承自Graphics类，提供了更多的绘制方法和功能，可以进行更高级的图像绘制操作。
Color：用于表示颜色的类，可以设置图像的颜色。
Font：用于表示字体的类，可以设置图像的字体样式。

这些类是Java图像编程中常用的核心类，可以帮助你进行图像的处理、显示和绘制操作。

2、Graphics简介

java.awt.Graphics提供了绘制图形和图像的功能。它是Abstract Window Toolkit（AWT）的一部分，用于创建基于图形的用户界面。

通过使用Graphics类，您可以在屏幕上绘制直线、矩形、椭圆、多边形等基本形状，并填充它们的颜色。您还可以绘制图像、文本和其他复杂的图形。

要使用Graphics类，您需要获取一个Graphics对象。您可以通过调用组件的getGraphics()方法来获取该对象，例如JPanel、JFrame、BufferedImage。然后，您可以使用Graphics对象的各种方法来绘制您想要的图形。

除了绘制图形，Graphics类还提供了其他一些方法，如设置颜色、字体和渲染提示等。

3、Graphics主要方法

方法名	描述
void clearRect(int x, int y, int width, int height)	清除指定矩形区域的像素
void drawArc(int x, int y, int width, int height, int startAngle, int arcAngle)	绘制一个圆弧
void drawImage(Image img, int x, int y, ImageObserver observer)	在指定位置绘制指定的图像
void drawLine(int x1, int y1, int x2, int y2)	绘制一条直线
void drawOval(int x, int y, int width, int height)	绘制一个椭圆
void drawPolygon(int[] xPoints, int[] yPoints, int nPoints)	绘制一个多边形
void drawRect(int x, int y, int width, int height)	绘制一个矩形
void drawRoundRect(int x, int y, int width, int height, int arcWidth, int arcHeight)	绘制一个圆角矩形
void drawString(String str, int x, int y)	在指定位置绘制给定字符串
void fillArc(int x, int y, int width, int height, int startAngle, int arcAngle)	填充一个圆弧
void fillOval(int x, int y, int width, int height)	填充一个椭圆
void fillPolygon(int[] xPoints, int[] yPoints, int nPoints)	填充一个多边形
void fillRect(int x, int y, int width, int height)	填充一个矩形
void fillRoundRect(int x, int y, int width, int height, int arcWidth, int arcHeight)	填充一个圆角矩形
Color getColor()	返回当前颜色
Font getFont()	返回当前字体
void setColor(Color c)	设置颜色
void setFont(Font font)	设置字体

这些是Graphics类中最常用的一些方法，可以用于绘制基本形状、图像和文本，并设置颜色和字体等属性。

二、代码示例

以下通过示例代码，演示几个主要的方法使用。

注意：原点坐标是左上角，x轴向右增加，y轴向下增加

1、常用方法演示

ImageUtil工具类

public class ImageUtil {
    public static BufferedImage createImage() {
        int imageWidth = 500;
        int imageHeight = 500;
        return new BufferedImage(imageWidth, imageHeight, BufferedImage.TYPE_INT_ARGB);
    }
    /**
     * 将图片保存到指定位置
     */
    public static void saveImage2File(BufferedImage image, String fileLocation, String fileName) {
        try {
            File file = new File(fileLocation);
            if (!file.exists()) {
                file.mkdir();
            }
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream(fileLocation + fileName);
            BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(fos);
            ImageIO.write(image, "png", fos);
            bos.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

使用Graphics图像工具类

    public static void test() {
        BufferedImage bufferedImage = ImageUtil.createImage();
        Graphics g = bufferedImage.getGraphics();
        //设置浅灰色，并绘制背景
        g.setColor(new Color(0XEEEEEE));
        g.fillRect(0,0,500,500);
        //设置颜色
        g.setColor(Color.pink);
        //填充圆形
        // x、y 绘制的左上角坐标，width、height 椭圆的宽、高，如果宽高一致就是圆型
        g.fillOval(10, 50, 100, 100);
        //设置颜色
        g.setColor(Color.ORANGE);
        // 绘制矩形
        // x、y 绘制的左上角坐标，width、height 矩形的宽、高
        g.drawRect(50, 20, 100, 100);
        // 填充绘制圆角矩形
        // x、y 绘制的左上角坐标，width、height 矩形的宽、高
        // arcWidth–四个角处圆弧的水平直径，arcHeight–四个角处圆弧的垂直直径。
        g.fillRoundRect(50, 180, 100, 100,20,20);
        //设置颜色
        g.setColor(Color.RED);
        // 绘制圆弧
        // x、y 绘制的左上角坐标，width、height 宽、高，startAngle 开始的角度，arcAngle 绘制的总角度，绘制角度从右到左计算
        g.drawArc(10, 300, 100, 100, 30, 180);
        //设置颜色
        g.setColor(Color.BLUE);
        // 填充绘制多边形
        // xPoints、yPoints x轴和y轴的坐标数组，分别一一对应组成数个点，nPoints 要绘制的点数
        int[] xPoints = new int[]{200, 300, 400, 300};
        int[] yPoints = new int[]{110, 210, 110, 10};
        int nPoints = 4;
        g.fillPolygon(xPoints, yPoints, nPoints);
        //设置颜色
        g.setColor(Color.YELLOW);
        // 填充3d矩形
        g.fill3DRect(300, 300, 100, 100, true);//画一个线框

        //设置颜色
        g.setColor(Color.DARK_GRAY);
        // 设置字体
        Font font = new Font("微软雅黑", Font.BOLD, 38);
        g.setFont(font);
        // 写文字
        g.drawString("写第一标题", 10, 450);
        ImageUtil.saveImage2File(bufferedImage, "d:/temp/image/", "g01.png");
    }

在这里插入图片描述

2、设置裁剪区域

    public static void test0() {
        BufferedImage bufferedImage = ImageUtil.createImage();
        Graphics g = bufferedImage.getGraphics();
        //设置浅灰色，并绘制背景
        g.setColor(new Color(0XEEEEEE));
        g.fillRect(0,0,500,500);
        //设置颜色
        g.setColor(Color.pink);
        //填充圆形
        g.fillOval(20, 20, 100, 100);
        //设置颜色
        g.setColor(Color.CYAN);
        //设置裁剪区域，设置以后，后续的所有绘制都只会在此区域内有效
        g.setClip(100, 100, 200, 200);
        // 在裁剪区域填充圆型
        g.fillOval(150, 150, 200, 200);
        ImageUtil.saveImage2File(bufferedImage, "d:/temp/image/", "g00.png");
    }

在这里插入图片描述

3、原点坐标转换

    public static void test2() {
        BufferedImage bufferedImage = ImageUtil.createImage();
        Graphics g = bufferedImage.getGraphics();
        //设置浅灰色，并绘制背景
        g.setColor(new Color(0XEEEEEE));
        g.fillRect(0,0,500,500);
        //设置颜色
        g.setColor(Color.pink);
        //重新设置坐标原点，新绘制的图形将以此坐标作为原点
        g.translate(-100, -100);
        //填充圆形，原本应该在中间，经上述转换后，向左上角移动了
        g.fillRect(200, 200, 100, 100);
        ImageUtil.saveImage2File(bufferedImage, "d:/temp/image/", "g03.png");
    }