Graphic class in android

Работаем с графикой. Основы

Цель нашего урока — понять основы графики. Мы напишем простую рисовалку — хотя это слишком громко сказано. Пока мы сами рисовать ничего не будем — за нас это будет делать глупая машина, т.е. Android. Но тем не менее некоторые полезные вещи мы узнаем, а значит повысим свой профессиональный уровень. Продолжить своё обучение можно в разделе Котошоп.

Создадим новый проект SimplePaint. Создадим новый класс Draw2D, который будет наследоваться от View. Именно в этом классе мы и будем проводить графические опыты. Щёлкаем правой кнопкой мыши на имени пакета и выбираем в меню New | Kotlin Class/File или New | Java Class. В открывшемся диалоговом окне устанавливаем имя для класса Draw2D.

В данном коде мы наследуемся от класса android.view.View и переопределяем метод класса onDraw().

Далее необходимо загрузить созданный класс при старте программы. Открываем основной файл активности MainActivity и заменяем строчку после super.onCreate(savedInstanceState):

В нашем случае мы говорим системе, что не нужно загружать разметку в экран активности. Вместо неё мы загрузим свой класс, у которого есть свой холст для рисования.

Подготовительные работы закончены. Перейдём к графике. Весь дальнейший код мы будем писать в классе Draw2D. Совсем коротко о теории рисования. Для графики используется холст Canvas — некая графическая поверхность для рисования. Прежде чем что-то рисовать, нужно определить некоторые параметры — цвет, толщина, фигура. Представьте себе, что вы рисуете на бумаге и в вашем распоряжении есть цветные карандаши, фломастеры, кисть, циркуль, ластик и т.п. Например, вы берёте толстый красный фломастер и рисуете жирную линию, затем берёте циркуль с жёлтым карандашом и рисуете окружность. Улавливаете аналогию? Теория закончена.

Вся работа с графикой происходит в методе onDraw() класса Draw2D. Создадим виртуальную кисть в классе. В методе укажем, что будем закрашивать всю поверхность белым цветом:

Итак, холст готов. Далее начинается собственно рисование. Следуя описанному выше принципу мы задаём перед каждым рисованием свои настройки и вызываем нужный метод. Например, для того, чтобы нарисовать жёлтый, круг мы включаем режим сглаживания, устанавливаем жёлтый цвет и вызываем метод drawCircle() с нужными координатами и заливаем окружность выбранным цветом. Получилось симпатичное солнышко.

Всегда соблюдайте очерёдность рисования. Если вы поместите данный код до заливки холста белым цветом, то ничего не увидите. У вас получится, что вы сначала нарисовали на стене солнце, а потом заклеили рисунок обоями.

Для рисования зелёного прямоугольника мы также задаём координаты и цвет. У нас получится красивая лужайка.

Далее выведем текст поверх лужайки, чтобы все видели, что она предназначена только для котов. Устанавливаем синий цвет, стиль заливки, режим сглаживания и размер прямоугольника, в который будет вписан наш текст.

При желании можно вывести текст под углом. Пусть это будет лучик солнца.

И завершим нашу композицию выводом рисунка из ресурсов.

В данном примере я вручную подбирал размеры и координаты фигур для экрана свого телефона. В реальных приложениях необходимо сначала вычислить размеры экрана у пользователя, а потом уже выводить фигуры в соответствии с полученными результатами. Иначе получится так, что некоторые элементы композиции просто не попадут на экран при вращении устройства. Допустим, в альбомном режиме вы установите у точки X значение 800, но в портретном режиме ширина экрана будет, скажем, 480, и точка окажется вне поле зрения. Поэтому следует позаботиться о вычислениях размеров экрана и плясать от этой печки. Ниже представлен немного переделанный вариант для общего понимания.

Финальный рисунок выглядит следующим образом в двух ориентациях. Вы можете доработать приложение, уменьшив размеры кота и т.д.

Источник

Графика

Пакет android.graphics имеет все необходимые библиотеки для работы с двухмерной графикой. Существует несколько подходов для рисования графики.

Для рисования простой графики, которая не будет динамически изменяться во время работы приложения, обычно используют класс, наследующий от View и задействуют метод onDraw().

В метод передаётся объект Canvas, у которого есть различные графические методы.

Стандартная реализация подобного подхода выглядит следующим образом:

В методе setContentView() вместо ссылки на разметку передаётся класс MyView, наследующий от View:

В методе onDraw() можете рисовать:

Для рисования динамической графики больше подойдёт класс SurfaceView, имеющий дополнительные возможности. Данному классу мы посвятим отдельный материал.

Класс Color

Класс Color отвечает за цвета. Цвета можно описывать четырьмя числами в формате ARGB, по одному для каждого канала(Alpha, Red, Green, Blue).

Класс Paint

Класс Paint содержит стили, цвета и другую графическую информацию для рисования графических объектов. Он позволяет выбирать способ отображения графических примитивов, которые вы рисуете на объекте Canvas с помощью методов. Изменяя объект Paint, можно контролировать цвет, стиль, шрифт и специальные эффекты, используемые при рисовании. Например, чтобы установить сплошной цвет для рисования линии, нужно вызвать метод Paint.setColor().

В этом примере мы использовали готовую константу. Также можно указать 32-битное целое число, закодированное в схеме ARGB8888.

Можно установить цвет через его составляющие:

Стиль объекта Paint, задаваемый с помощью метода setStyle(), позволяет рисовать либо очертания графического примитива (STROKE), либо его заливку (FILL), либо и то, и другое сразу (STROKE_AND_FILL).

Помимо этих простых методов класс Paint поддерживает прозрачность и может быть изменён с помощью различных шейдеров, фильтров и эффектов, которые предоставляют богатый набор сложных красок и кистей.

Использование полупрозрачности

Любой цвет в Android содержит свойство прозрачности (альфа-канал). Указать его можно при создании описывающей цвет переменной, используя методы argb() и parseColor():

Но мы можем задать прозрачность уже существующего объекта Paint с помощью метода setAlpha():

Пример использования метода setAlpha() для наложения двух картинок.

Режим Xfermode

Изменение режима Xfermode для объекта Paint влияет на способ наложения новых цветов поверх уже нарисованных. В обычных обстоятельствах при рисовании поверх имеющегося рисунка создастся новый верхний слой. Если новый объект Paint на 100% непрозрачный, он полностью закрасит все, что находится под областью для рисования; если он полупрозрачный, то только затенит лежащие ниже цвета. Подклассы Xfermode позволяют изменить такое поведение.

• AvoidXfermode. Определяет цвет, поверх которого объект Paint не может (или наоборот — может только поверх него) рисовать. Задается также параметр tolerance, указывающий на допустимое отклонение.
• PixelXorXfermode. Применяет простое побитовое исключение (XOR) при рисовании поверх существующих цветов.
• PorterDuffXfermode. Мощный режим, с помощью которого можно использовать любое из шестнадцати правил смешивания изображений Портера-Даффа, управляя процессом наложения кисти на уже существующий рисунок.

Для того чтобы применить один из этих режимов, используйте метод setXferMode():

Сглаживание

При создании нового объекта Paint вы можете передать в его конструктор несколько флагов, которые будут влиять на способ отображения. Одним из наиболее интересных из них считается флаг ANTI_ALIAS_FLAG, обеспечивающий сглаживание диагональных линий, рисуемых объектом Paint (снижая при этом производительность).

Сглаживание играет важную роль в процессе отрисовки текста, значительно упрощает его восприятие. Чтобы сделать текст более гладким, можете использовать флаг SUBPIXEL_TEXT_FLAG, который применяет субпиксельное сглаживание. Можно задать оба этих флага программно, используя методы setSubpixelText() и setAntiAlias():

Класс Path

Класс Path позволяет рисовать контуры разных типов — пунктиры, сглаживание линий и т.д.

Класс Canvas

Класс Canvas представляет собой специальную поверхность (холст), на которой вы можете рисовать. С помощью многочисленных методов класса вы можете рисовать линии, окружности, дуги и так далее.

Класс Bitmap

Класс Bitmap отвечает за растровые картинки.

Источник

Класс Path

Класс android.graphics.Path (контур) позволяет создавать прямые, кривые, узоры и прочие линии. Готовый путь затем можно вывести на экран при помощи метода canvas.drawPath(path, paint).

Рассмотрим базовый пример с применением некоторых методов класса.

Создадим новый класс, наследующий от View:

Подключим его к главной активности, чтобы вывести на экран:

Методы

Метод reset() очищает объект Path.

Метод moveTo() ставит кисть в указанную точку, с которой пойдёт новая линия.

Метод lineTo() рисует линию от текущей точки до указанной, следующее рисование пойдёт уже от указанной точки.

Метод close() закрывает контур.

Методы addRect(), addCircle() добавляю к контуру прямоугольник и окружность. В методах используется параметр, отвечающий за направление. Есть два варианта: Path.Direction.CW (по часовой) и Path.Direction.CCW (против часовой).

Метод cubicTo() рисует кубическую кривую Безье. По аналогии можете изучить другие методы.

Методы moveTo(), lineTo(), quadTo(), cubicTo() имеют методы-двойники, начинающиеся с буквы r (relative): rMoveTo(), rLineTo(), rQuadTo(), rCubicTo(). Данные методы используют не абсолютные, а относительные координаты.

Спроектируем лестницу при помощи метода lineTo().

Проверяем, удобно ли спускаться. Теория — это одно, а практика — это совсем другое.

Эффекты

Контурные эффекты используются для управления отрисовкой контура. Они чрезвычайно полезны для рисования контурных графических примитивов, но могут быть применены к любому объекту Paint, чтобы повлиять на способ отрисовки их очертаний.

Используя этот вид эффектов, вы можете менять внешний вид углов фигур и их очертание.

• CornerPathEffect. Позволяет сглаживать острые углы в форме графического примитива, заменяя их на закругленные.
• DashPathEffect. Вместо рисования сплошного контура можете использовать DashPathEffect для создания очертания, состоящего из ломаных линий (тире/точек). Есть возможность указать любой шаблон повторения сплошных/пустых отрезков.
• DiscretePathEffect. Делает то же самое, что и DashPathEffect, но добавляет элемент случайности. Указываются длина каждого отрезка и степень отклонения от оригинального контура.
• PathDashPathEffect. Позволяет определить новую фигуру (контур), чтобы использовать ее в виде отпечатка оригинального контура.
• SumPathEffect. Добавляет последовательность из двух эффектов, каждый из которых применяется к оригинальному контуру, после чего результаты смешиваются;
• ComposePathEffect. Использует первый эффект, затем к полученному результату добавляет второй.

Контурные эффекты, влияющие на форму объекта, который должен быть нарисован, изменяют и область, занимаемую им. Благодаря этому любые эффекты для закрашивания, применяемые к данной фигуре, отрисовываются в новых границах.

Контурные эффекты применяются к объекту Paint с помощью метода setPathEffect()

DashPathEffect

Сплошную линию можно сделать пунктирной с помощью класса DashPathEffect. Перепишем немного код.

Вам нужно указать длину отрезка для пунктира и длину отрезка для разрыва между двумя отрезками пунктира. Эта комбинация будет циклично использована для прорисовки всей линии. Пунктирная линия может быть сложной. Задайте массив для переменной intervals, чтобы увидеть разницу.

Упрощённый вариант для Kotlin с применением Bitmap в ImageView.

Вместо точек можно вывести пунктирную линию, исправив одну строчку кода.

CornerPathEffect

С помощью CornerPathEffect можно закруглить углы у прямых линий, чтобы ступеньки стали скользкими. Но проходимость коробки увеличится.

PathDashPathEffect

PathDashPathEffect позволяет определить новую фигуру, чтобы использовать её в виде отпечатка оригинального контура.

Бегущие муравьи

Вы все встречали эффект «бегущие муравьи» в графических редакторах. Применим его к объекту класса PathDashPathEffect, увеличивая смещение.

На странице Effect of advance, phase, style in PathDashPathEffect автор примера поиграл с параметрами.

DiscretePathEffect

DiscretePathEffect позволяет «сломать» прямую линию, чтобы получить ломаную с элементом случайности. Полученная ломанная линия будет состоять из отдельных отрезков. Мы можем воздействовать на длину и степень излома.

Показать код (ткните лапой)

SumPathEffect

SumPathEffect добавляет последовательность из двух эффектов, каждый из которых применяется к оригинальному контуру, после чего результаты смешиваются. По сути, два эффекта накладываются друг на друга.

Суммируем эффекты CornerPathEffect и DashPathEffect. Для наглядности я чуть изменил параметры у эффектов, чтобы было виден результат наложения двух эффектов на лестницу — вы должны увидеть две линии — прерывистую и скруглённую.

Показать код (щелкните мышкой)

ComposePathEffect

ComposePathEffect использует первый эффект, затем к полученному результату добавляет второй. Таким образом, мы можем сделать нашу лестницу скруглённой, а затем прерывистой. Порядок эффектов имеет значение, хотя в нашем примере это не принципиально.

Заменим класс SumPathEffect на ComposePathEffect из предыдущего примера и посмотрим на результат.

Пример

В документации есть отдельный пример на эту тему. При запуске примера мы увидим шесть вариантов эффектов, причём четыре из них будут анимированными! Поэтому желательно запустить проект и взглянуть на пример в действии, так как картинка не передаст прелесть эффектов.

Примеры с контурами

Продолжим опыты с контурами. Подготовим новый класс Shape, который будет отвечать за фигуры.

В класс PathView внесём изменения.

Добавим в разметку компонент SeekBar, чтобы динамически менять размер контура.

Запустив проект, вы можете с помощью ползунка менять размеры контура, который в данной реализации является окружностью.

Усложним пример. Будем использовать не только окружность, но и другие фигуры. Добавим в класс Shape метод setPolygon():

Класс PathView потребует небольшой переделки.

В разметке до компонента PathView добавьте пару новых компонентов.

Код для активности.

Теперь мы можем создавать более сложные фигуры — многоугольники, начиная с треугольника, затем четырёхугольник, пятиугольники и так далее.

Следующий этап — создание звёзд, пятиконечной, шестиконечной и т.д.

Опять добавим код в класс Shape.

Внесём изменения в класс PathView.

Чтобы закруглить углы у звёзд, применим эффект CornerPathEffect. Добавим код в конструктор класса Shape.

Чтобы залить фигуру цветом, нужно использовать вместо стиля Paint.Style.STROKE стиль Paint.Style.FILL или Paint.Style.FILL_AND_STROKE.

Вращение

Чтобы вращать контур, нужно создать объект класса Matrix и вызвать метод postRotate().

Добавим в класс PathView две новых переменных.

Добавим строчку кода в метод init():

Добавим код в onDraw():

Добавим новый метод.

Добавим в разметку активности ещё один SeekBar

И добавляем код в класс активности:

Вращать можно не только сам контур, но и холст вместо него. Эффект будет такой же, а по потреблению ресурсов даже может оказаться эффективнее. Закоментируем использование класса Matrix и добавим вызов метода Canvas.rotate() в методе onDraw() класса PathView.

Теперь создадим эффект «бегущих муравьёв» при помощи PathDashPathEffect:

Источник