Java android canvas drawbitmap

Класс Canvas

Класс android.graphics.Canvas (Холст) предоставляет методы для рисования, которые отображают графические примитивы на исходном растровом изображении. При этом надо сначала подготовить кисть (класс Paint), который позволяет указывать, как именно графические примитивы должны отображаться на растровом изображении (цвет, обводка, стиль, сглаживание шрифта и т.д.).

Android поддерживает полупрозрачность, градиентные заливки, округлённые прямоугольники и сглаживание. Из-за ограниченных ресурсов векторная графика пока что не поддерживается, вместо этого используется традиционная растровая перерисовка.

Canvas работает с пикселями, поэтому следует заботиться о конвертации единиц dp в px и наоборот при необходимости. Начало координат находится в левом верхнем углу.

Получить доступ к холсту можно через объект Bitmap или компонент View. Очень часто разработчики создают свой собственный компонент, наследуясь от View, и рисуют на его холсте для реализации своих замыслов.

Методы

Ниже представлены некоторые методы класса Canvas, которые что-то рисуют.

• drawARGB()/drawRGB()/drawColor(). Заполняет холст сплошным цветом.
• drawArc(). Рисует дугу между двумя углами внутри заданной прямоугольной области.
• drawBitmap(). Рисует растровое изображение на холсте. Вы можете изменять внешний вид целевой картинки, указывая итоговый размер или используя матрицу для преобразования.
• drawBitmapMesh(). Рисует изображение с использованием сетки, с помощью которой можно управлять отображением итоговой картинки, перемещая точки внутри неё.
• drawCircle(). Рисует круг/окружность с определённым радиусом вокруг заданной точки.
• drawLine(s)(). Рисует линию (или последовательность линий) между двумя точками.
• drawOval(). Рисует овал на основе прямоугольной области.
• drawPaint(). Закрашивает весь холст с помощью заданного объекта Paint.
• drawPath(). Рисует указанный контур, используется для хранения набора графических примитивов в виде единого объекта.
• drawPicture(). Рисует объект Picture внутри заданного прямоугольника.
• drawPoint(). Рисует точку в заданном месте.
• drawPosText(). Рисует текстовую строку, учитывая смещение для каждого символа.
• drawRect(). Рисует прямоугольник.
• drawRoundRect(). Рисует прямоугольник с закруглёнными углами.
• drawText(). Рисует текстовую строку на холсте. Шрифт, размер, цвет и свойства отображения текста задаются в соответствующем объекте Paint.
• drawTextOnPath(). Рисует текст, который отображается вокруг определённого контура.
• drawVertices(). Рисует набор треугольников в виде совокупности вершинных (вертексных) точек.
• rotate() и restore(). Вращение холста
• Методы scale() и translate(). Изменение и перемещение координатной системы

Мы уже изучали основы рисования в первом месяце обучения (Работаем с графикой. Основы). Можно вернуться к этому проекту, закомментировать код вывода графики и продолжить изучение рисования при помощи методов класса Canvas.

Метод drawArc()

В API 21 появилась перегруженная версия метода, в котором можно указать координаты двух точек вместо RectF.

Метод drawArc() позволяет рисовать дуги и сектора. Ниже приводится код для трёх вариантов: сектор с заливкой (похож на PacMan), сектор без заливки (контур) и часть дуги:

Метод drawBitmap()

Вывести готовое изображение просто.

Метод drawCircle()

Первые два аргумента определяют координаты центра окружности/круга, следующий аргумент — её радиус в пикселах, последний — объект Paint. В зависимости от выбранного стиля кисти можно нарисовать закрашенный круг или только окружность.

Нарисуем зелёный круг.

drawLine(s)()

Простой метод — указываем начальные и конечные координаты отрезка.

Метод drawOval()

Метод drawOval() рисует овалы. Естественно, если вы зададите одинаковые размеры ширины и высоты, то получите круг/окружность.

Если вам нужно наклонить овал в ту или иную сторону, то поверните холст на требуемый угол с помощью метода rotate(). Не забудьте потом повернуть холст обратно, что следующие фигуры выводились нормально.

Повернём синий овал из предыдущего примера:

В API 21 появилась перегруженная версия метода, в котором можно указать координаты двух точек вместо RectF:

Метод drawPaint()

Метод позволяет закрасить весь холст одним цветом.

Метод drawRect()

У метода существует три перегруженные версии для рисования прямоугольника. Рассмотрим один из них:

Метод drawRoundRect()

Для рисования прямоугольников с закруглёнными углами используется метод drawRoundRect (RectF rect, float rx, float ry, Paint paint).

В параметрах указываются ограничивающий прямоугольник, радиусы овалов для скругления углов и кисть.

Реализуем три разных способа:

В API 21 появилась перегруженная версия метода, в котором можно указать координаты двух точек вместо RectF.

Метод drawPath()

Для рисования соединённых отрезков можно использовать метод drawPath(), указав в параметрах настройки для рисования и массив координат точек. Для удобства добавим в класс Draw2D новый класс Pt, который позволит быстро создать массив точек с заданными координатами. Далее настраиваем объекты для рисования и формируем путь через созданный массив. В результате получим кошкин дом.

Путь можно составлять не только из точек, но и из фигур, например, дуг. Сначала формируем дугу, добавляем её в путь при помощи метода Path.addArc(), повторяем операцию снова несколько раз, а в конце выводим окончательный вариант:

Можно нарисовать символ парашюта:

Метод drawPoint()

Простой метод для рисования точки в нужно месте указанной кистью. Для координат используются значения типа float.

Метод drawText()

С помощью метода drawText() можно выводить текст в заданной позиции. Добавим сначала несколько эффектов, чтобы казалось, что текст парит над поверхностью:

Центрируем текст

Есть небольшая тонкость, если вам захочется вывести текст в центре холста. Проблем с вычислением центра холста и размером текста нет. Центр можно найти, разделив пополам значения ширины и высоты холста. А ширину и высоту текста можно узнать через метод кисти getTextBounds(), который возвращает ограничивающий прямоугольник.

Но вычисление ширины текста через textBounds.width(); приводит к небольшому смещению. Лучше воспользоваться методом кисти measureText(). Тогда текст отцентрируется точнее.

Пример на Kotlin с дополнительной информацией.

Методы rotate() и restore()

Холст во время рисования можно вращать. Во многих ситуациях такой приём менее затратный по ресурсам, чем рисование самого объекта под углом. Суть в следующем: вы поворачиваете холст на нужный градус, рисуете фигуру, а затем возвращаете холст на место при помощи метода restore(), чтобы следующие фигуры рисовались в ожидаемых местах. Иначе остальные фигуры будут рисоваться уже относительно поворота.

В примере с овалом уже использовался данный метод. В примере Работаем с графикой. Основы мы также поворачивали холст, чтобы вывести текст под углом.

Вращение происходит вокруг начальной точки холста (0, 0). Но можно также использовать перегруженную версию метода rotate(float degrees, float px, float py), в которой можно указать координаты точки поворота.

Методы scale() и translate()

Стандартная система координат начинает свой отсчёт с верхнего левого угла. Иногда, для рисования сложных фигур удобнее назначить свою систему координат. Например, для рисования циферблата часов удобнее рисовать относительно центра экрана в диапазоне от -1 до 1.

Чтобы установить свою систему координат, нужно произвести трансформацию. В следующем примере мы установим координаты в диапазоне от 0 до 10 и нарисуем график в стандартном виде из точки 0,0 в левом нижнем углу в точку 10,10 в верхнем правом углу.

Для наглядности я добавил на оси несколько точек. Следует обратить внимание, что мы задали диапазон от 0 до 10 и все размеры должны масштабироваться в новых величинах, в том числе и ширина обводки в методе setStrokeWidth(). Поэтому значения должны быть достаточно маленькими, иначе толщина обводки может просто оказаться больше самой фигуры. Кстати, в некоторых случаях с текстом и другими методами рисование масштабирование может сыграть злую шутку и дробные значения не позволят увидеть текст и некоторые линии. В этих случаях приходиться создавать цепочку преобразований, когда временно масштаб увеличивается до нормальных размеров, рисуется текст с подходящим размером шрифта, затем опять всё уменьшается и т.д. Это долгая история.

Источник

Полный список

— создаем и меняем Bitmap
— разбираемся с density и mutable

В прошлом уроке мы научились читать Bitmap из файла. Сейчас рассмотрим способы его создания. Для этого есть несколько статических методов createBitmap. Все эти методы создания Bitmap можно разделить на три группы:

1) создание на основе другого Bitmap
2) создание из массива цветов
3) создание пустого Bitmap

Рассмотрим эти группы подробно.

Создание на основе другого Bitmap

Эти методы позволяют нам взять готовый Bitmap и скопировать его целиком или частично в новый bitmap. При этом поддерживаются преобразования с помощью матрицы.

В этой группе 4 метода.

параметры:
source – Bitmap-источник, от которого будем брать его часть
x,y – координаты точки, от которой будем отсчитывать часть
width, height – высота и ширина части
m – матрица для применения преобразований к взятой части
filter – если true, то будет включено сглаживание при scale- и rotate-преобразованиях матрицы (но это приведет к некоторой потере в производительности)

Этот метод возьмет от Bitmap-источника часть указанную координатами и размерами, применит к ней матрицу и фильтр и вернет нам как новый Bitmap. (Хотя, вовсе не обязательно это будет новый объект. Об этом подробнее в конце урока.)

Аналогичен методу 1, но без использования матрицы и фильтра. Т.е. просто возьмет указанную часть от Bitmap-источника.

Вызывает метод 2 с параметрами createBitmap(src, 0, 0, src.getWidth(), src.getHeight()). Т.е. указанная часть равна всему Bitmap.

В итоге мы получим тот же Bitmap, что и источник.

Вызывает метод 2 с параметрами createBitmap(src, 0, 0, src.getWidth(),src.getHeight(), m, filter). Т.е. указанная часть равна всему Bitmap. Но дополнительно применяется матрица m, где рассчитаны преобразования, чтобы новый Bitmap получился размерами dstWidth на dstHeight. Также, можно включить сглаживающий фильтр.

В итоге мы получим тот же Bitmap, что и источник, но он будет нужных нам размеров, заданных параметрами dstWidth и dstHeight.

Рассмотрим первый метод этой группы на примере.

Project name: P1581_BitmapCreate
Build Target: Android 4.4
Application name: BitmapCreate
Package name: ru.startandroid.develop.p1581bitmapcreate
Create Activity: MainActivity

В конструкторе DrawView создаем bitmapSource из стандартной иконки ic_launcher. Настраиваем матрицу на поворот и изменение размера. И создаем bitmap на основе bitmapSource. Берем кусок начиная с точки (0,0) размерами в половину ширины и половину высоты. Т.е. получается левая верхняя четверть изображения. Система возьмет эту часть, применит к ней матрицу и фильтр, и выдаст нам, как новый Bitmap.

В onDraw отображаем полученный Bitmap.

А так будет выглядеть полученный Bitmap если фильтр выключить

Создание из массива цветов

Эти методы позволяют нам создать Bitmap из готового массива цветов.

В этой группе 4 метода.

параметры:
display – объект DisplayMetrics, из которого Bitmap возьмет значение densityDpi (зачем он нужен, рассмотрим чуть позже)
colors – массив цветов, т.е. фактически массив пикселов из которых будет состоять созданный Bitmap
offset – отступ от начала colors при чтении его значений
stride – шаг, который будет использован для перемещения по массиву при смене строки Bitmap
width, height – размеры создаваемого Bitmap
config – конфигурация (используемый способ хранения данных о пикселах, мы их рассмотрели подробно на прошлом уроке)

Все параметры в целом понятны. Объясню немного подробнее про stride, насколько мне удалось его понять. Рассмотрим пример, где параметр offset будем считать равным 0, ширину bitmap = 100, stride = 150.

Система создает Bitmap и заполняет его цветами из массива построчно. Но элементы массива она берет не все подряд, а высчитывает индекс первого элемента для каждой новой строки по формуле:
индекс первого элемента для каждой строки = (номер строки – 1) * stride

Т.е для первой строки – индекс первого элемента будет (1-1)*150 = 0. И начиная от него будут взяты цвета для первой строки, т.е. элементы 67, всего 100 элементов, т.к. ширина = 100). Для второй строки индекс первого элемента будет (2-1)*150 = 150. И для второй строки буду взяты цвета 210. И т.д.

В итоге мы получаем Bitmap для которого сами указали значения цветов всех его пикселов.

Вызывает метод 1 с параметрами createBitmap(display, colors, 0, width, width, height, config). Т.е. offset = 0, а stride = ширине Bitmap (цвета для строк будут браться из массива последовательно, без пропусков при переходе на новую строку).

Аналогичен методу 1, но без использования display.

Аналогичен методу 2, но без использования display.

Рассмотрим второй метод этой группы на примере. Перепишем класс DrawView:

В конструкторе DrawView создаем массив цветов количеством 300 * 300 = 90 000 элементов. Число выбрано такое, т.к. картинку мы будем создавать с шириной и высотой 300. Соответственно и цветов (читай пикселов) нам надо будет 300 * 300.

Заполняем первую треть массива полупрозрачным красным цветом, вторую – зеленым, третью – синим.

Создаем bitmap, используя массив цветов и указав: ширину 300, высоту 300, конфигурацию — RGB_565.

Аналогично создаем bitmapAlpha, но конфигурацию укажем ARGB_8888.

В onDraw выводим оба Bitmap-а на канву.

Bitmap-ы получились в целом одинаковые, но первый проигнорил прозрачность красного цвета. Это произошло из-за того, что мы указали ему конфиг RGB_565. Он не поддерживает прозрачность и, при создании Bitmap, аlpha-компонент был отброшен. Сохранилась информация только о цвете. Зато этот Bitmap в два раза меньше весит в памяти.

Создание чистого Bitmap

Эти методы позволяют создать чистый Bitmap без каких-либо данных.

В этой группе 2 метода.

параметры:
display – объект DisplayMetrics, из которого Bitmap возьмет значение densityDpi (зачем он нужен, рассмотрим чуть позже)
width, height – размеры создаваемого Bitmap
config – конфигурация (используемый способ хранения данных о пикселах, мы их рассмотрели подробно на прошлом уроке)

Создается чистый Bitmap с указанными характеристиками.

Аналогичен методу 1, но без использования display

Рассмотрим второй метод этой группы на примере. Перепишем класс DrawView:

В конструкторе DrawView создаем чистый Bitmap размером 100х100.

Далее попробуем сами в нем что-нить нарисовать.

Методом setPixel ставим в нем три пиксела (20,20), (70,50) и (30,80) в красный цвет.

Методом setPixels можем менять пикселы не по одному, а массивом. Этот метод аналогичен методам создания Bitmap из массива цветов. Первые три параметра – это массив, offset и stride. Затем идут координаты точки, с которой начнем закраску (40,40), затем размер закрашиваемой области (10,15).

Как вы помните, канва – это всего лишь оболочка для Bitmap. Соответственно и наш Bitmap мы можем обернуть в канву и что-нить на нем с помощью этой канвы нарисовать. В нашем примере оборачиваем свежесозданный Bitmap в канву и рисуем на нем синий круг.

В onDraw выводим результат на экран.

Видим все фигуры, которые мы выводили.

Также, Bitmap имеет методы:

getPixel – получить значение цвета определенного пиксела

getPixels – получить значения цветов набора пикселов

getGenerationId – получить generationId, который меняется каждый раз, когда меняется Bitmap. Т.е. с его помощью можно отслеживать, что Bitmap был изменен.

Density

У Bitmap есть метод setDensity, туда мы можем передать density, к которому должна относиться эта картинка. Зачем это нужно я не очень понимаю, т.к. у нас один экран и density всегда, вроде как, один и тот же. Но штука интересная, рассмотрим на примере как оно работает и на что влияет.

В манифест для Activity добавьте строку:

В конструкторе DrawView создаем три Bitmap размерами 100х100. В bitmapIcon читаем иконку ic_launcher (она размером 48х48 при mdpi). Далее с помощью канвы рисуем иконку на все три Bitmap-а, но с небольшими нюансами.

В первом случае просто рисуем.

Во втором случае рисуем, а затем для bitmap2 ставим density в xhigh.

В третьем случае для bitmap3 ставим density в xhigh, а затем рисуем иконку.

В onDraw выводим все три Bitmap-а и для наглядности рисуем рамки размером 100х100 там же.

У меня на эмуляторе экран с density = mdpi. Если у вас density другое, то и результат будет другим.

Разбираемся, почему так получилось.

С первым случаем все понятно. Нарисовали иконку 48х48 и вывели на канву Bitmap размером 100х100.

Во втором случае мы нарисовали иконку на Bitmap, затем поменяли у него density на xhdpi, а затем уже вывели его на канву. Умная канва при этом спросила у Bitmap каков его density (xhdpi) и сравнила со своим (mdpi). Увидев, что Bitmap имеет density в два раза больший (xhdpi = 2 * mdpi) чем нужно, канва просто уменьшила в два раза стороны Bitmap (т.е. он стал 50х50, это видно на скрине) при выводе и тем самым компенсировала разницу в density.

В третьем случае мы сначала поменяли density на xhdpi, затем обернули его в канву (чтобы отличать от основной канвы, которая в onDraw, назовем ее bm3-канва). Эта bm3-канва автоматически подхватила density = xhdpi от bitmap3. Затем мы рисуем на bitmap3 с помощью bm3-канвы иконку. При этом bm3-канва определила, что иконка имеет density = mdpi (mdpi, т.к. это density устройства и оно всем ставится по умолчанию). В итоге получается, что density иконки в два раза меньше, чем density канвы. И канва, чтобы выровнять density просто увеличивает размер иконки при выводе. Т.к. иконка становится размером 96х96, и занимает почти весь Bitmap, который 100х100. Далее bitmap3 выводится на канву и здесь повторяются все те же рассуждения, что были во втором случае и bitmap в итоге выводится уменьшенным в два раза.

Основная мысль тут такова: канва сравнивает density – свой и у Bitmap, который она собирается рисовать. И если они различны, то выполняется подгонка размеров.

Если убрать из манифеста опцию hardwareAccelerated, то основная канва перестанет подгонять размер Bitmap. Почему так происходит, я не знаю.

Mutable

Свойство mutable означает, что Bitmap может быть изменен (через обертку канвой, методом setPixel, и т.п.). Соответственно immutable означает, что Bitmap не может быть изменен, т.е. он readOnly.

Из рассмотренных нами трех групп методов, третья группа возвращает mutable Bitmap, вторая – immutable Bitmap. А первая группа зависит от параметров и Bitmap-источника:
— если источник immutable и новый Bitmap будет являться точной копией исходника, то мы получим на выходе просто Bitmap-исходник. Т.е. это будет тот же Bitmap объект, и даже не его копия. И он останется immutable.
— если же источник mutable или новый Bitmap чем-то отличен от исходника, то мы получаем новый mutable Bitmap объект

Для определения mutable состояния у Bitmap используется метод isMutable.

На следующем уроке:

— разбираемся с BitmapFactory.Options
— сохраняем Bitmap в файл

Присоединяйтесь к нам в Telegram:

— в канале StartAndroid публикуются ссылки на новые статьи с сайта startandroid.ru и интересные материалы с хабра, medium.com и т.п.

— в чатах решаем возникающие вопросы и проблемы по различным темам: Android, Kotlin, RxJava, Dagger, Тестирование

— ну и если просто хочется поговорить с коллегами по разработке, то есть чат Флудильня

— новый чат Performance для обсуждения проблем производительности и для ваших пожеланий по содержанию курса по этой теме

Источник