第六章Android绘图机制与处理技巧（Android群英传）
2024-04-16 18:51:09
本章将介绍关于Andorid绘图机制的一些高级技巧与分析
6.1、屏幕的尺寸信息
一般我们以720x1280为标准原稿，那么1dp = 2px
6.2、2D绘图基础
Canvas提供了很多api
如：
drawPoint（点）drawLine（线）drawRect（矩形）drawVertices（多边形）drawarc（弧形）drawCircle（圆）Paint作为画笔，也提供了很多api
如：
setAntiAlias() //设置画笔的锯齿效果
setColor//设置画笔的颜色
setARGB()//设置画笔的ARGB值
setAlpha()//设置画笔的透明度
setStyle()//设置画笔的风格绘图api+画笔api，就可以画出任意的图形了
6.3、Andorid XML绘图
1、bitmap
2、shape
3、layer（图层效果）
4、Selector（按下，抬起的效果）6.4、Andorid 绘图技巧
Canvas作为绘图直接的对象，提供了几个有用的方法
Canvas.save 保存
Canvas.restore 与save之前的图像合并
Canvas.translate 平移
Canvas.rotate 旋转下面我们创建一个仪表盘：
我们分析下这个图形：
1、仪表盘——外面的大圆盘
2、刻度线——4个长的刻度线和其他短的刻度线
3、刻度值——长刻度线对应的大刻度值和其他小刻度值
4、指针——一粗一细2根指针
圆盘：canvas.drawCircle()绘制一个圆就可以了
刻度线：直角线直接确定2点坐标就可以了，斜线就要通过三角函数实现了，不，可以利用旋转角度实现，每画一条线就旋转相应的角度，然后把画布再重新还原到旋转前的位置
指针：通过translate 方法来进行平移
完整代码如下：
package com.yishengxu.myapplication;import android.content.Context;
import android.graphics.Canvas;
import android.graphics.Paint;
import android.util.AttributeSet;
import android.view.View;public class Clock extends View {private int mHeight, mWidth;public Clock(Context context) {super(context);}public Clock(Context context, AttributeSet attrs) {super(context, attrs);}public Clock(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr) {super(context, attrs, defStyleAttr);}@Overrideprotected void onDraw(Canvas canvas) {// 获取宽高参数mWidth = getMeasuredWidth();mHeight = getMeasuredHeight();// 画外圆Paint paintCircle = new Paint();paintCircle.setStyle(Paint.Style.STROKE);paintCircle.setAntiAlias(true);paintCircle.setStrokeWidth(5);canvas.drawCircle(mWidth / 2,mHeight / 2, mWidth / 2, paintCircle);// 画刻度Paint painDegree = new Paint();paintCircle.setStrokeWidth(3);for (int i = 0; i < 24; i++) {// 区分整点与非整点if (i == 0 || i == 6 || i == 12 || i == 18) {painDegree.setStrokeWidth(5);painDegree.setTextSize(30);canvas.drawLine(mWidth / 2, mHeight / 2 - mWidth / 2,mWidth / 2, mHeight / 2 - mWidth / 2 + 60,painDegree);String degree = String.valueOf(i);canvas.drawText(degree,mWidth / 2 - painDegree.measureText(degree) / 2,mHeight / 2 - mWidth / 2 + 90,painDegree);} else {painDegree.setStrokeWidth(3);painDegree.setTextSize(15);canvas.drawLine(mWidth / 2, mHeight / 2 - mWidth / 2,mWidth / 2, mHeight / 2 - mWidth / 2 + 30,painDegree);String degree = String.valueOf(i);canvas.drawText(degree,mWidth / 2 - painDegree.measureText(degree) / 2,mHeight / 2 - mWidth / 2 + 60,painDegree);}// 通过旋转画布简化坐标运算canvas.rotate(15, mWidth / 2, mHeight / 2);}// 画圆心Paint paintPointer = new Paint();paintPointer.setStrokeWidth(30);canvas.drawPoint(mWidth / 2, mHeight / 2, paintPointer);// 画指针Paint paintHour = new Paint();paintHour.setStrokeWidth(20);Paint paintMinute = new Paint();paintMinute.setStrokeWidth(10);canvas.save();canvas.translate(mWidth / 2, mHeight / 2);canvas.drawLine(0, 0, 100, 100, paintHour);canvas.drawLine(0, 0, 100, 200, paintMinute);canvas.restore();}
}6.4.2 Layer图层
saveLayer()——创建图层
saveLayerAlpha——入栈
restore()和restoreToCount()——出栈例如在onDraw方法中绘制2个相交重合的圆
我们要知道：
图层透明度是0~255不同的数值
127为半透明
255完全不透明
0完全透明
6.4、Andorid 图像处理之色彩特效处理
在Andorid中封装了一个类：ColorMatrix来控制色调、饱和度、亮度
色调：setRotate(int a,float b)
a：系统用0,1,2来代表Red，Green，Blue三种颜色的处理
b：需要处理的值饱和度：setSaturation(float a)
a ：饱和度的值亮度：setScale最后系统也提供了postConcat()将效果混合
ColorMatrix cm = new ColorMatrix();
cm. postConcat(matrix1);
cm. postConcat(matrix2);
cm. postConcat(matrix3);下面我们写个例子：通过seekBar来改变不同的数值，来控制整个图片里面的这3个数值
完整代码如下：
package com.imooc.myapplication;import android.app.Activity;
import android.graphics.Bitmap;
import android.graphics.BitmapFactory;
import android.os.Bundle;
import android.widget.ImageView;
import android.widget.SeekBar;public class PrimaryColor extends Activity implements SeekBar.OnSeekBarChangeListener {private static int MAX_VALUE = 255;private static int MID_VALUE = 127;private ImageView mImageView;private SeekBar mSeekbarhue, mSeekbarSaturation, mSeekbarLum;private float mHue, mStauration, mLum;private Bitmap bitmap;@Overrideprotected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {super.onCreate(savedInstanceState);setContentView(R.layout.primary_color);bitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(),R.drawable.test3);mImageView = (ImageView) findViewById(R.id.imageview);mSeekbarhue = (SeekBar) findViewById(R.id.seekbarHue);mSeekbarSaturation = (SeekBar) findViewById(R.id.seekbarSaturation);mSeekbarLum = (SeekBar) findViewById(R.id.seekbatLum);mSeekbarhue.setOnSeekBarChangeListener(this);mSeekbarSaturation.setOnSeekBarChangeListener(this);mSeekbarLum.setOnSeekBarChangeListener(this);mSeekbarhue.setMax(MAX_VALUE);mSeekbarSaturation.setMax(MAX_VALUE);mSeekbarLum.setMax(MAX_VALUE);mSeekbarhue.setProgress(MID_VALUE);mSeekbarSaturation.setProgress(MID_VALUE);mSeekbarLum.setProgress(MID_VALUE);mImageView.setImageBitmap(bitmap);}@Overridepublic void onProgressChanged(SeekBar seekBar,int progress, boolean fromUser) {switch (seekBar.getId()) {case R.id.seekbarHue:mHue = (progress - MID_VALUE) * 1.0F / MID_VALUE * 180;break;case R.id.seekbarSaturation:mStauration = progress * 1.0F / MID_VALUE;break;case R.id.seekbatLum:mLum = progress * 1.0F / MID_VALUE;break;}mImageView.setImageBitmap(ImageHelper.handleImageEffect(bitmap, mHue, mStauration, mLum));}@Overridepublic void onStartTrackingTouch(SeekBar seekBar) {}@Overridepublic void onStopTrackingTouch(SeekBar seekBar) {}
}
布局文件：
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="match_parent"android:orientation="vertical"><ImageViewandroid:id="@+id/imageview"android:layout_width="300dp"android:layout_height="300dp"android:layout_centerHorizontal="true"android:layout_marginBottom="24dp"android:layout_marginTop="24dp" /><SeekBarandroid:id="@+id/seekbarHue"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="wrap_content"android:layout_below="@id/imageview" /><SeekBarandroid:id="@+id/seekbarSaturation"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="wrap_content"android:layout_below="@id/seekbarHue" /><SeekBarandroid:id="@+id/seekbatLum"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="wrap_content"android:layout_below="@id/seekbarSaturation" /></RelativeLayout>6.4、Andorid 图像处理之图形特效处理
图像的变形处理通常有4类：
Translate——平移变换
Rotate——旋转变换
Scale——缩放变换
Skew——错切变换Android使用Matrix来封装矩阵变换：
setTranslate——平移变换
setRotate——旋转变换
setScale——缩放变换
setSkew——错切变换
pre()和post()提供矩阵前乘和后乘的运算拓展：drawBitmapMesh方法可以创建很多负责的图形特效
6.7、Andorid 图像处理之图形特效处理
6.7.1、porterDuffXfermode来实现刮刮乐
完整代码如下：
package com.imooc.myapplication;import android.content.Context;
import android.graphics.Bitmap;
import android.graphics.BitmapFactory;
import android.graphics.Canvas;
import android.graphics.Color;
import android.graphics.Paint;
import android.graphics.Path;
import android.graphics.PorterDuff;
import android.graphics.PorterDuffXfermode;
import android.util.AttributeSet;
import android.view.MotionEvent;
import android.view.View;public class XfermodeView extends View {private Bitmap mBgBitmap, mFgBitmap;private Paint mPaint;private Canvas mCanvas;private Path mPath;public XfermodeView(Context context) {super(context);init();}public XfermodeView(Context context, AttributeSet attrs) {super(context, attrs);init();}public XfermodeView(Context context, AttributeSet attrs,int defStyleAttr) {super(context, attrs, defStyleAttr);init();}private void init() {mPaint = new Paint();mPaint.setAlpha(0);mPaint.setXfermode(new PorterDuffXfermode(PorterDuff.Mode.DST_IN));mPaint.setStyle(Paint.Style.STROKE);mPaint.setStrokeJoin(Paint.Join.ROUND);mPaint.setStrokeWidth(50);mPaint.setStrokeCap(Paint.Cap.ROUND);mPath = new Path();mBgBitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(),R.drawable.test);mFgBitmap = Bitmap.createBitmap(mBgBitmap.getWidth(),mBgBitmap.getHeight(), Bitmap.Config.ARGB_8888);mCanvas = new Canvas(mFgBitmap);mCanvas.drawColor(Color.GRAY);}@Overridepublic boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {switch (event.getAction()) {case MotionEvent.ACTION_DOWN:mPath.reset();mPath.moveTo(event.getX(), event.getY());break;case MotionEvent.ACTION_MOVE:mPath.lineTo(event.getX(), event.getY());break;}mCanvas.drawPath(mPath, mPaint);invalidate();return true;}@Overrideprotected void onDraw(Canvas canvas) {canvas.drawBitmap(mBgBitmap, 0, 0, null);canvas.drawBitmap(mFgBitmap, 0, 0, null);}
}注意：在绘图时，将硬件加速关闭，有些模式不支持硬件加速
6.7.2、Shader 着色器、渲染器
BitmapShader——位图Shader
LinearGradient——线型Shader
RadialGradient——光速Shader
SweepGradient——梯度Shader
ComposeShader——混合Shader6.7.3、PathEffect 绘制路径
6.8、View的孪生兄弟：SurfaceView
在View的绘制过程中，处理的逻辑太多容易耗时，为了避免这个问题，andorid提供SurfaceView来解决这个问题
总结：
如果你的自定义view需要频繁的刷新，或者刷新时数据处理量比较大，那么就可以使用surfaceview取代view了。
自定义surface接口需要实现2个接口SurfaceHolder.Callback和Runnable
SurfaceHolder.Callback接口对应创建、改变、销毁的过程
通常需要定义3个成员变量
// SurfaceHolder
private SurfaceHolder mHolder;
// 用于绘图的Canvas
private Canvas mCanvas;
// 子线程标志位
private boolean mIsDrawing;完整代码如下：
package com.imooc.surfaceviewtest;import android.content.Context;
import android.graphics.Canvas;
import android.util.AttributeSet;
import android.view.SurfaceHolder;
import android.view.SurfaceView;public class SurfaceViewTemplate extends SurfaceViewimplements SurfaceHolder.Callback, Runnable {// SurfaceHolderprivate SurfaceHolder mHolder;// 用于绘图的Canvasprivate Canvas mCanvas;// 子线程标志位private boolean mIsDrawing;public SurfaceViewTemplate(Context context) {super(context);initView();}public SurfaceViewTemplate(Context context, AttributeSet attrs) {super(context, attrs);initView();}public SurfaceViewTemplate(Context context, AttributeSet attrs, int defStyle) {super(context, attrs, defStyle);initView();}private void initView() {//1、初始化SurfaceHoldermHolder = getHolder();mHolder.addCallback(this);setFocusable(true);setFocusableInTouchMode(true);this.setKeepScreenOn(true);//mHolder.setFormat(PixelFormat.OPAQUE);}//创建@Overridepublic void surfaceCreated(SurfaceHolder holder) {mIsDrawing = true;//开启子线程进行绘制new Thread(this).start();}//改变@Overridepublic void surfaceChanged(SurfaceHolder holder,int format, int width, int height) {}//销毁@Overridepublic void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) {mIsDrawing = false;}@Overridepublic void run() {//不停的绘制while (mIsDrawing) {draw();}}private void draw() {try {mCanvas = mHolder.lockCanvas();// draw sth} catch (Exception e) {} finally {if (mCanvas != null)//对画布内容进行提交mHolder.unlockCanvasAndPost(mCanvas);}}
}注意：在绘制方法中将mHolder.unlockCanvasAndPost(mCanvas);方法放在finally代码块中，来保证每次都能将内容提交。
6.8.3、SurfaceView绘图实例
实例一：绘制正弦曲线
不断的修改横纵坐标的值
完整代码如下：
package com.imooc.surfaceviewtest;import android.content.Context;
import android.graphics.Canvas;
import android.graphics.Color;
import android.graphics.Paint;
import android.graphics.Path;
import android.util.AttributeSet;
import android.view.SurfaceHolder;
import android.view.SurfaceView;public class SinView extends SurfaceViewimplements SurfaceHolder.Callback, Runnable {private SurfaceHolder mHolder;private Canvas mCanvas;private boolean mIsDrawing;private int x = 0;private int y = 0;private Path mPath;private Paint mPaint;public SinView(Context context) {super(context);initView();}public SinView(Context context, AttributeSet attrs) {super(context, attrs);initView();}public SinView(Context context, AttributeSet attrs, int defStyle) {super(context, attrs, defStyle);initView();}private void initView() {mHolder = getHolder();mHolder.addCallback(this);setFocusable(true);setFocusableInTouchMode(true);this.setKeepScreenOn(true);mPath = new Path();mPaint = new Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG);mPaint.setColor(Color.RED);mPaint.setStyle(Paint.Style.STROKE);mPaint.setStrokeWidth(10);mPaint.setStrokeCap(Paint.Cap.ROUND);mPaint.setStrokeJoin(Paint.Join.ROUND);}@Overridepublic void surfaceCreated(SurfaceHolder holder) {mIsDrawing = true;mPath.moveTo(0, 400);new Thread(this).start();}@Overridepublic void surfaceChanged(SurfaceHolder holder,int format, int width, int height) {}@Overridepublic void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) {mIsDrawing = false;}@Overridepublic void run() {while (mIsDrawing) {draw();x += 1;y = (int) (100*Math.sin(x * 2 * Math.PI / 180) + 400);mPath.lineTo(x, y);}}private void draw() {try {mCanvas = mHolder.lockCanvas();// SurfaceView背景mCanvas.drawColor(Color.WHITE);mCanvas.drawPath(mPath, mPaint);} catch (Exception e) {} finally {if (mCanvas != null)mHolder.unlockCanvasAndPost(mCanvas);}}
}实例二：
完整代码如下：
package com.imooc.surfaceviewtest;import android.content.Context;
import android.graphics.Canvas;
import android.graphics.Color;
import android.graphics.Paint;
import android.graphics.Path;
import android.util.AttributeSet;
import android.view.MotionEvent;
import android.view.SurfaceHolder;
import android.view.SurfaceView;public class SimpleDraw extends SurfaceViewimplements SurfaceHolder.Callback, Runnable {private SurfaceHolder mHolder;private Canvas mCanvas;private boolean mIsDrawing;private Path mPath;private Paint mPaint;public SimpleDraw(Context context) {super(context);initView();}public SimpleDraw(Context context, AttributeSet attrs) {super(context, attrs);initView();}public SimpleDraw(Context context, AttributeSet attrs,int defStyle) {super(context, attrs, defStyle);initView();}private void initView() {mHolder = getHolder();mHolder.addCallback(this);setFocusable(true);setFocusableInTouchMode(true);this.setKeepScreenOn(true);mPath = new Path();mPaint = new Paint();mPaint.setColor(Color.RED);mPaint.setStyle(Paint.Style.STROKE);mPaint.setStrokeWidth(40);}@Overridepublic void surfaceCreated(SurfaceHolder holder) {mIsDrawing = true;new Thread(this).start();}@Overridepublic void surfaceChanged(SurfaceHolder holder,int format, int width, int height) {}@Overridepublic void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) {mIsDrawing = false;}@Overridepublic void run() {long start = System.currentTimeMillis();while (mIsDrawing) {draw();}long end = System.currentTimeMillis();// 50 - 100if (end - start < 100) {try {Thread.sleep(100 - (end - start));} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}private void draw() {try {mCanvas = mHolder.lockCanvas();mCanvas.drawColor(Color.WHITE);mCanvas.drawPath(mPath, mPaint);} catch (Exception e) {} finally {if (mCanvas != null)mHolder.unlockCanvasAndPost(mCanvas);}}@Overridepublic boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {int x = (int) event.getX();int y = (int) event.getY();switch (event.getAction()) {case MotionEvent.ACTION_DOWN:mPath.moveTo(x, y);break;case MotionEvent.ACTION_MOVE:mPath.lineTo(x, y);break;case MotionEvent.ACTION_UP:break;}return true;}
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