使用Java的Graphics类进行绘图的方法详解

Graphics类提供基本绘图方法，Graphics2D类提供更强大的绘图能力。本节讲解Graphics类，下节讲解Graphics2D。

Graphics类提供基本的几何图形绘制方法，主要有：画线段、画矩形、画圆、画带颜色的图形、画椭圆、画圆弧、画多边形等。

1. 画线
在窗口画一条线段，可以使用Graphics类的drawLine()方法：

  drawLine(int x1,int y1,int x2,int y2)

例如，以下代码在点（3,3）与点（50,50）之间画线段，在点（100,100）处画一个点。

  g.drawLine(3,3,50,50);//画一条线段
  g.drawLine(100,100,100,100);//画一个点。

2. 画矩形
有两种矩形：普通型和圆角型。
(1) 画普通矩形有两个方法：
drawRect(int x,int y,int width,int height)：画线框围起来的矩形。其中参数x和y指定左上角的位置，参数width和height是矩形的宽和高。
fillRect(int x,int y,int width,int height)：是用预定的颜色填充一个矩形，得到一个着色的矩形块。
以下代码是画矩形的例子：

 g.drawRect(80,100,40,25);//画线框
 g.setColor(Color.yellow);g.fillRect(20,70,20,30);//画着色块

(2)画圆角矩形也有两个方法：
drawRoundRect(int x,int y,int width, int height, int arcWidth, int arcHeight)：是用线围起来的圆角矩形。其中参数x和y指定矩形左上角的位置；参数width和heigth是矩形的宽和高；arcWidth和arcHeight分别是圆角弧的横向直径和圆角弧的纵向直径。
fillRoundRect(int x,int y,int width,int height,int arcWidth,int archeight)：是用预定的颜色填充的圆角矩形。各参数的意义同前一个方法。
以下代码是画矩形的例子：

 g.drawRoundRect(10,10,150,70,40,25);//画一个圆角矩形
 g.setColor(Color.blue); g.fillRoundRect(80,100,100,100,60,40);//涂一个圆角矩形块
 g.drawRoundRect(10,150,40,40,40,40);//画圆
 g.setColor(Color.red); g.fillRoundRect(80,100,100,100,100,100);//画圆块

可以用画圆角矩形方法画圆形，当矩形的宽和高相等，圆角弧的横向直径和圆角弧的纵向直径也相等，并等于矩形的宽和高时，画的就是圆形。参见上述例子中的注释，前一个是画圆，后一个是涂圆块。

3. 画三维矩形
画三维矩形有两个方法：
draw3DRect(int x,int y,int width,int height, boolean raised)：画一个突出显示的矩形。其中x和y指定矩形左上角的位置，参数width和height是矩形的宽和高，参数raised是突出与否。
fill3DRect(int x,int y,int width,int height,boolean raised)：用预定的颜色填充一个突出显示的矩形。
以下代码是画突出矩形的例子：

 g.draw3DRect(80,100,40,25,true);//画一个线框
 g.setColor(Color.yellow); g.fill3DRect(20,70,20,30,true);//画一个着色块

4.画椭圆形
椭圆形由椭圆的横轴和纵轴确定。画椭圆形有两个方法：
drawOval(int x,int y,int width,int height)：是画用线围成的椭圆形。其中参数x和参数y指定椭圆形左上角的位置，参数width和height是横轴和纵轴。
fillOval(int x,int y,int width,int height)：是用预定的颜色填充的椭圆形，是一个着色块。也可以用画椭圆形方法画圆形，当横轴和纵轴相等时，所画的椭圆形即为圆形。
以下代码是画椭圆形的例子：

 g.drawOval(10,10,60,120);//画椭圆
 g.setColor(Color.cyan);g.fillOval(100,30,60,60);//涂圆块
 g.setColor(Color.magenta);g.fillOval(15,140,100,50);//涂椭圆

5. 画圆弧
画圆弧有两个方法：
drawArc(int x,int y,int width,int height,int startAngle, int arcAngle)：画椭圆一部分的圆弧线。椭圆的中心是它的外接矩形的中心，其中参数是外接矩形的左上角坐标(x,y)，宽是width，高是heigh。参数startAngle的单位是 “度”，起始角度0度是指3点钟方位.参数startAngle和arcAngle表示从startAngle角度开始，逆时针方向画arcAngle度的弧，约定，正值度数是逆时针方向，负值度数是顺时针方向，例如-90度是6点钟方位。
fillArc(int x,int y,int width, int height, int startAngle, int arcAngle)：用setColor()方法设定的颜色,画着色椭圆的一部分。
以下代码是画圆弧的例子：

 g.drawArc(10,40,90,50,0,180);//画圆弧线
 g.drawArc(100,40,90,50,180,180);//画圆弧线
 g.setColor(Color.yellow); g.fillArc(10,100,40,40,0,-270);//填充缺右上角的四分之三的椭圆
 g.setColor(Color.green); g.fillArc(60,110,110,60,-90,-270);//填充缺左下角的四分之三的椭圆

6. 画多边形
多边形是用多条线段首尾连接而成的封闭平面图。多边形线段端点的x坐标和y坐标分别存储在两个数组中，画多边形就是按给定的坐标点顺序用直线段将它们连起来。以下是画多边形常用的两个方法：
drawPolygon(int xpoints[],int yPoints[],int nPoints)：画一个多边形
fillPolygon(int xPoints[],int yPoints[],int nPoints)：用方法setColor()设定的颜色着色多边形。其中数组xPoints[]存储x坐标点，yPoints[]存储y坐标点，nPoints是坐标点个数。

注意，上述方法并不自动闭合多边形，要画一个闭合的多边形，给出的坐标点的最后一点必须与第一点相同.以下代码实现填充一个三角形和画一个八边形。

 int px1[]={50,90,10,50};//首末点相重,才能画多边形
 int py1[]={10,50,50,10};
 int px2[]={140,180,170,180,140,100,110,140};
 int py2[]={5,25,35,45,65,35,25,5};
 g.setColor(Color.blue);
 g.fillPolygon(px1,py1,4);
 g.setColor(Color.red);
 g.drawPolygon(px2,py2,9);

也可以用多边形对象画多边形。用多边形类Polygon创建一个多边形对象，然后用这个对象绘制多边形。Polygon类的主要方法：

• Polygon()：创建多边形对象，暂时没有坐标点。
• Polygon(int xPoints[],int yPoints[],int nPoints)：用指定的坐标点创建多边形对象。
• addPoint()：将一个坐标点加入到Polygon对象中。
• drawPolygon(Polygon p)：绘制多边形。
• fillPolygon(Polygon p)：和指定的颜色填充多边形。

例如,以下代码，画一个三角形和填充一个黄色的三角形。注意，用多边形对象画封闭多边形不要求首末点重合。

 int x[]={140,180,170,180,140,100,110,100};
 int y[]={5,25,35,45,65,45,35,25};
 Polygon ponlygon1=new Polygon();
 polygon1.addPoint(50,10);
 polygon1.addPoint(90,50);
 polygon1.addPoint(10,50);
 g.drawPolygon(polygon1);
 g.setColor(Color.yellow);
 Polygon polygon2 = new Polygon(x,y,8);
 g.fillPolygon(polygon2);

7. 擦除矩形块
当需要在一个着色图形的中间有一个空缺的矩形的情况，可用背景色填充一矩形块实现，相当于在该矩形块上使用了 “橡皮擦”.实现的方法是：
    clearRect(int x,int y, int width,int height)：擦除一个由参数指定的矩形块的着色。
例如，以下代码实现在一个圆中擦除一个矩形块的着色：

 g.setColor(Color.blue);
 g.fillOval(50,50,100,100);g.clearRect(70,70,40,55);

8. 限定作图显示区域
用一个矩形表示图形的显示区域，要求图形在指定的范围内有效，不重新计算新的坐标值，自动实现超出部分不显示。方法是clipRect(int x,int y,int width,int height)，限制图形在指定区域内的显示，超出部分不显示。多个限制区有覆盖时，得到限制区域的交集区域。例如，代码：

 g.clipRect(0,0,100,50);g.clipRect(50,25,100,50);

相当于

 g.clipRect(50,25,50,25);

9. 复制图形
利用Graphics类的方法copyArea()可以实现图形的复制,其使用格式是：
    copyArea(int x,int y,int width,int height, int dx, int dy)，dx和dy分别表示将图形粘贴到原位置偏移的像素点数，正值为往右或往下偏移是，负值为往左或往上偏移量。位移的参考点是要复制矩形的左上角坐标。

例如，以下代码示意图形的复制,将一个矩形的一部分、另一个矩形的全部分别自制。

 g.drawRect(10,10,60,90);
 g.fillRect(90,10,60,90);
 g.copyArea(40,50,60,70,-20,80);
 g.copyArea(110,50,60,60,10,80);

【例】小应用程序重写update()方法,只清除圆块，不清除文字，窗口显示一个不断移动的红色方块。

import java.applet.*;
import java.awt.*;
public class Example7_3 extends Applet{
 int i=1;
 public void init(){
 setBackground(Color.yellow);
 }
 public void paint(Graphics g){
 i = i+8; if(i>160)i=1;
 g.setColor(Color.red);g.fillRect(i,10,20,20);
 g.drawString("我正学习update()方法",100,100);
 try{
  Thread.sleep(100);
 }
 catch(InterruptedException e){}
 repaint();
 }
 public void update(Graphics g){
 g.clearRect(i,10,200,100);//不清除"我正在学习update()方法"
 paint(g);
 }
}

一般的绘图程序要继承JFrame，定义一个JFrame窗口子类，还要继承JPanel，定义一个JPanel子类。在JPanel子类 中重定义方法paintComponent()，在这个方法中调用绘图方法,绘制各种图形。

【例】使用XOR绘图模式的应用程序。

import javax.swing.*;
import java.awt.*;
public class Example7_4 extends JFrame{
 public static void main(String args[]){
 GraphicsDemo myGraphicsFrame = new GraphicsDemo();
 }
}
class ShapesPanel extends JPanel{
 SharpesPanel(){
 setBackground(Color.white);
 }
 public void paintComponent(Graphics g){
 super.paintComponent(g);
 setBackground(Color.yellow); //背景色为黄色
 g.setXORMode(Color.red); //设置XOR绘图模式,颜色为红色
 g.setColor(Color.green);
 g.fillRect(20, 20, 80, 40); //实际颜色是green + yellow的混合色=灰色
 g.setColor(Color.yellow);
 g.fillRect(60, 20, 80, 40); //后一半是yellow+yellow=read,前一半是yellow+灰色
 g.setColor(Color.green);
 g.fillRect(20, 70, 80, 40); //实际颜色是green+yellow的混合色=灰色.
 g.fillRect(60, 70, 80, 40);
 //前一半是(green+yellow)+gray =背景色,后一半是green+yellow = gray
 g.setColor(Color.green);
 g.drawLine(80, 100, 180, 200); //该直线是green+yellow = gray
 g.drawLine(100, 100, 200, 200); //同上
 /*再绘制部分重叠的直线.原直线中间段是灰色+灰色=背景色,延长部分是green+yellow=gray.*/
 g.drawLine(140, 140, 220, 220);
 g.setColor(Color.yellow); //分析下列直线颜色变化,与早先的力有重叠
 g.drawLine(20, 30, 160, 30);
 g.drawLine(20, 75, 160, 75);
 }
}
class GraphicsDemod extends JFrame{
 public GraphicsDemo(){
 this.getContentPane().add(new ShapesPanel());
 setTile("基本绘图方法演示");
 setSize(300, 300);
 setVisible(true);
 }
}