java画图板之平面山水画（一）

前期准备

在上次的博客中，我们已经用java了解并制作了画图板，可以在上面添加绘制椭圆、曲线、填充、改变颜色等功能，在之后的版本中会进行修改。
今天要做的是通过递归的方式绘制山脉。

具体步骤

1、窗体的设计

这一部分没有什么需要具体描述的，步骤按照前一个博客中的进行设计就好。需要注意的是窗体背景的设置需要用到Panel组件，直接set是没有用的。

public class background {public void showbg() {JFrame bg = new JFrame();// 设置窗体基本属性bg.setTitle("地球平原");bg.setSize(800, 600);bg.setLocationRelativeTo(null);// 窗体关闭时结束程序bg.setDefaultCloseOperation(bg.EXIT_ON_CLOSE);// 设置背景颜色，直接设置没有用，需要用Panel组件Color bgcolor = new Color(255, 255, 255);bg.getContentPane().setBackground(bgcolor);// 设置布局,放在可见前才显示FlowLayout flow = new FlowLayout();bg.setLayout(flow);// 设置可见，并获取画布对象bg.setVisible(true);Graphics g = bg.getGraphics();// 设置鼠标监听器MouseListener mouselistener = new MouseListener();bg.addMouseListener(mouselistener);}public static void main(String args[]) {background bg = new background();bg.showbg();}
}

2、山脉的绘制

这部分是整个绘制的重点，比较考验递归的思维。

大致思路是取一条水平横线，计算横线两个端点（记为P，Q）的中点M’，将中点向上或者向下平移一段距离，得到新的点M。
----将P和M两点作为新的端点重复上述过程
----将M和Q两点也作为新的端点重复上述过程
最终将所得的所有点连起来，这样我们就会得到一条折线，只要对变化时的参数进行控制，就会呈现山脉的效果。
整个的迭代过程类似于一个满二叉树。times为二叉树的总层数，timescounter为这一次调用函数时所在的那一层。

        public void showmt(double startx, double starty, double endx, double endy, Color mtcolor, double range, double timescounter) {double midx, midy;//计算中点坐标midx = (startx + endx) / 2;midy = (starty + endy) / 2 + (Math.random() * 2 - 1)/*正负号*/ * range;if (timescounter++ == times) {//画山脉轮廓g.drawLine((int) startx, (int) starty, (int) midx, (int) midy);g.drawLine((int) midx, (int) midy, (int) endx, (int) endy);} else {//随着相邻两个点的横坐标距离减少，纵坐标随机起伏范围也要减小range *= rate;//递归showmt(startx, starty, midx, midy, mtcolor, range, timescounter);showmt(midx, midy, endx, endy, mtcolor, range, timescounter);}}

如果我们对变换时的参数不加控制，就会使得画出的直线类似于噪声的声波，杂乱无章。要画出比较像山脉的图案：

首先，要设置中点上下偏移的范围range，保证不会出现山峰过高或过矮
其次，为了使得山脉更平滑，加入了参数rate∈(0,1)，随着timescounter的增加，range*=rate，相邻两点间的高度起伏就不会太大，否则就会如下图所示
最后timescounter对于每一次函数调用来说都是唯一且独立的，所以一定要放在参数中传入，使得其他函数的调用不会影响到这次函数调用的timescounter。times的值不要太小，会没有山脉的感觉；也不要太大，计算机会处理的很慢。（关于提升绘画速度的会在下一次博客中提到）

3、添加监听器

public class MouseListener implements java.awt.event.MouseListener, ActionListener {Graphics g;public void setGraphics(Graphics g) {this.g = g;}public void mouseClicked(MouseEvent e) {//绘制山脉mountain mountain = new mountain();mountain.setGraphics(g);//此处为伪代码，颜色和位置根据需要修改Color mtcolor = new Color( ，，);mountain.showmt(0, starty, 800, endy, mtcolor, 100, 1);// showmt(double startx, double starty, double endx, double endy, Color mtcolor, double range, double timescounter)}}public void mousePressed(MouseEvent e) {}public void mouseReleased(MouseEvent e) {}public void mouseEntered(MouseEvent e) {}public void mouseExited(MouseEvent e) {}public void actionPerformed(ActionEvent e) { }}

运行结果

最终画出来应该是这样的轮廓

武汉加油！中国加油！

下集预告

只有轮廓？
    一座山没感觉？
    递归次数多了画图太慢？
    且听下回分解。
    链接：java画图板之平面山水画（二）（附源码）

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