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Manual pembangunan Android / Canvas API詳解(Part 1)

Canvas API詳解(Part 1)

本節(jié)引言:

前面我們花了13小節(jié)詳細(xì)地講解了Android中Paint類大部分常用的API,本節(jié)開始我們來講解 Canvas(畫板)的一些常用API,我們在

  • 8.3.1 三個(gè)繪圖工具類詳解
  • 中已經(jīng)列出了我們可供調(diào)用的一些方法,我們分下類:
    • drawXxx方法族:以一定的坐標(biāo)值在當(dāng)前畫圖區(qū)域畫圖,另外圖層會疊加, 即后面繪畫的圖層會覆蓋前面繪畫的圖層。
    • clipXXX方法族:在當(dāng)前的畫圖區(qū)域裁剪(clip)出一個(gè)新的畫圖區(qū)域,這個(gè) 畫圖區(qū)域就是canvas對象的當(dāng)前畫圖區(qū)域了。比如:clipRect(new Rect()), 那么該矩形區(qū)域就是canvas的當(dāng)前畫圖區(qū)域
    • getXxx方法族:獲得與Canvas相關(guān)一些值,比如寬高,屏幕密度等。
    • save(),restore(),saveLayer(),restoreToCount()等保存恢復(fù)圖層的方法
    • translate(平移),scale(縮放),rotate(旋轉(zhuǎn)),skew(傾斜)

    當(dāng)然還有其他一些零散的方法,嗯,從本節(jié)開始我會挑一些感覺有點(diǎn)意思的API來進(jìn)行學(xué)習(xí)~

    而本節(jié)先給大家?guī)淼氖?strong>translate(平移),scale(縮放),rotate(旋轉(zhuǎn)),skew(傾斜) 以及save(),restore()的詳解!

    官方API文檔:Canvas

    另外我們先要明確Canvas中X軸與Y軸的方向:

    1.png

1.translate(平移)

方法translate(float dx, float dy)

解析:平移,將畫布的坐標(biāo)原點(diǎn)向左右方向移動x,向上下方向移動y,canvas默認(rèn)位置在(0,0)

參數(shù):dx為水平方向的移動距離,dy為垂直方向的移動距離

使用示例

for(int i=0; i < 5; i++) {
    canvas.drawCircle(50, 50, 50, mPaint);
    canvas.translate(100, 100);
}
運(yùn)行效果

2.png


2.rotate(旋轉(zhuǎn))

方法rotate(float degrees) / rotate(float degrees, float px, float py)

解析:圍繞坐標(biāo)原點(diǎn)旋轉(zhuǎn)degrees度,值為正順時(shí)針

參數(shù):degrees為旋轉(zhuǎn)角度,px和py為指定旋轉(zhuǎn)的中心點(diǎn)坐標(biāo)(px,py)

使用示例

Rect rect = new Rect(50,0,150,50);
canvas.translate(200, 200);
for(int i = 0; i < 36;i++){
    canvas.rotate(10);
    canvas.drawRect(rect, mPaint);
}

運(yùn)行效果

3.png

代碼分析

這里我們先調(diào)用了translate(200,200)將canvas的坐標(biāo)原點(diǎn)移向了(200,200),再進(jìn)行繪制,所以我們 繪制的結(jié)果可以完整的在畫布上顯示出來,假如我們是為rotate設(shè)置了(10,200,200),會是這樣一個(gè) 結(jié)果:

4.png

有疑問是吧,這個(gè)涉及到Canvas多圖層的概念,等等會講~


3.scale(縮放)

方法scale(float sx, float sy) / scale(float sx, float sy, float px, float py)

解析:對畫布進(jìn)行縮放

參數(shù):sx為水平方向縮放比例,sy為豎直方向的縮放比例,px和py我也不知道,小數(shù)為縮小,整數(shù)為放大

使用示例

canvas.drawBitmap(bmp,0,0,mPaint);
canvas.scale(0.8f, 0.8f);
canvas.drawBitmap(bmp, 0, 0, mPaint);
canvas.scale(0.8f, 0.8f);
canvas.drawBitmap(bmp,0,0,mPaint);

運(yùn)行效果

5.png


4.skew(傾斜)

方法skew(float sx, float sy)

解析:傾斜,也可以譯作斜切,扭曲

參數(shù):sx為x軸方向上傾斜的對應(yīng)角度,sy為y軸方向上傾斜的對應(yīng)角度,兩個(gè)值都是tan值哦! 都是tan值!都是tan值!比如要在x軸方向上傾斜60度,那么小數(shù)值對應(yīng):tan 60 = 根號3 = 1.732!

使用示例

canvas.drawBitmap(bmp,0,0,mPaint);
canvas.translate(200, 200);
canvas.skew(0.2f,-0.8f);
canvas.drawBitmap(bmp,0,0,mPaint);

運(yùn)行效果

6.png

5.Canvas圖層的概念以及save()和restore()詳解

我們一般喜歡稱呼Canvas為畫布,童鞋們一直覺得Canvas就是一張簡單的畫紙,那么我想 問下多層的動畫是怎么用canvas來完成的?上面那個(gè)translate平移的例子,為什么 drawCircle(50, 50, 50, mPaint); 參考坐標(biāo)一直是(50,50)那為何會出現(xiàn)這樣的效果? 有疑惑的童鞋可能是一直將屏幕的概念與Canvas的概念混淆了,下面我們來還原下 調(diào)用translate的案發(fā)現(xiàn)場:

7.png

    如圖,是畫布坐標(biāo)原點(diǎn)的每次分別在x,y軸上移動100;那么假如我們要重新回到(0,0) 點(diǎn)處繪制新的圖形呢?怎么破,translate(-100,-100)的慢慢地平移回去?不會真的這么 糾結(jié)吧...8.jpg

好吧,不賣關(guān)子了,我們可以在做平移變換之前將當(dāng)前canvas的狀態(tài)進(jìn)行保存,其實(shí)Canvas為 我們提供了圖層(Layer)的支持,而這些Layer(圖層)是按"棧結(jié)構(gòu)"來進(jìn)行管理的

9.png

當(dāng)我們調(diào)用save()方法,會保存當(dāng)前Canvas的狀態(tài)然后作為一個(gè)Layer(圖層),添加到Canvas棧中, 另外,這個(gè)Layer(圖層)不是一個(gè)具體的類,就是一個(gè)概念性的東西而已!

而當(dāng)我們調(diào)用restore()方法的時(shí)候,會恢復(fù)之前Canvas的狀態(tài),而此時(shí)Canvas的圖層棧 會彈出棧頂?shù)哪莻€(gè)Layer,后繼的Layer來到棧頂,此時(shí)的Canvas回復(fù)到此棧頂時(shí)保存的Canvas狀態(tài)!

簡單說就是:save()往棧壓入一個(gè)Layer,restore()彈出棧頂?shù)囊粋€(gè)Layer,這個(gè)Layer代表Canvas的 狀態(tài)!也就是說可以save()多次,也可以restore()多次,但是restore的調(diào)用次數(shù)不能大于save 否則會引發(fā)錯(cuò)誤!這是網(wǎng)上大部分的說法,不過實(shí)際測試中并沒有出現(xiàn)這樣的問題,即使我restore的 次數(shù)多于save,也沒有出現(xiàn)錯(cuò)誤~目測是系統(tǒng)改了,等下測給大家看~10.gif來來來,寫個(gè)例子驗(yàn)證下save和restore的作用!

寫個(gè)例子

例子代碼

canvas.save();  //保存當(dāng)前canvas的狀態(tài)

canvas.translate(100, 100);
canvas.drawCircle(50, 50, 50, mPaint);

canvas.restore();  //恢復(fù)保存的Canvas的狀態(tài)
canvas.drawCircle(50, 50, 50, mPaint);

運(yùn)行結(jié)果

11.png

不用說什么了吧,代碼和結(jié)果已經(jīng)說明了一切,接著我們搞得復(fù)雜點(diǎn),來一發(fā) 多個(gè)save()和restore()!

例子代碼:

canvas.save();

canvas.translate(300, 300);
canvas.drawBitmap(bmp, 0, 0, mPaint);
canvas.save();

canvas.rotate(45);
canvas.drawBitmap(bmp, 0, 0, mPaint);
canvas.save();

canvas.rotate(45);
canvas.drawBitmap(bmp, 0, 0, mPaint);
canvas.save();

canvas.translate(0, 200);
canvas.drawBitmap(bmp, 0, 0, mPaint);

運(yùn)行結(jié)果

12.png

結(jié)果分析

首先平移(300,300)畫圖,然后旋轉(zhuǎn)45度畫圖,再接著旋轉(zhuǎn)45度畫圖,接著平移(0,200), 期間每次畫圖前都save()一下,看到這里你可能有個(gè)疑問,最后這個(gè)平移不是y移動200 么,怎么變成向左了?嘿嘿,我會告訴你rotate()旋轉(zhuǎn)的是整個(gè)坐標(biāo)軸么?坐標(biāo)軸的 變化:

13.png

嗯,rotate()弄懂了是吧,那就行,接著我們來試試restore咯~我們在最后繪圖的前面 加兩個(gè)restore()!

canvas.restore();
canvas.restore();
canvas.translate(0, 200);
canvas.drawBitmap(bmp, 0, 0, mPaint);

運(yùn)行結(jié)果

14.png

不說什么,自己體會,再加多個(gè)restore()!

15.png

有點(diǎn)意思,再來,繼續(xù)加restore()

17.png

嗯,好像不可以再寫restore了是吧,因?yàn)槲覀冎籹ave了四次,按照網(wǎng)上的說法, 這會報(bào)錯(cuò)的,真的是這樣嗎?這里我們調(diào)用Canvas給我們提供的一個(gè)獲得當(dāng)前棧中 有多少個(gè)Layer的方法:getSaveCount();然后在save()和restore()的前后都 加一個(gè)Log將棧中Layer的層數(shù)打印出來:

18.png

結(jié)果真是喜聞樂見,畢竟實(shí)踐出真知,可能是Canvas改過吧,或者其他原因,這里 要看源碼才知道了,時(shí)間關(guān)系,這里我們知道下restore的次數(shù)可以比save多就好了, 但是還是建議restore的次數(shù)還是少于save,以避免造成不必要的問題~ 至于進(jìn)棧和出棧的流程我就不話了,筆者自己動筆畫畫,非常容易理解!


6.saveLayer()與restoreToCount()講解

其實(shí)這兩個(gè)方法和save以及restore大同小異,只是在后者的基礎(chǔ)上多了一些東東而已, 比如saveLayer(),有下面多個(gè)重載方法:

19.png

你可以理解為save()方法保存的是整個(gè)Canvas,而saveLayer()則可以選擇性的保存某個(gè)區(qū)域的狀態(tài), 另外,我們看到餐宿和中有個(gè):int saveFlags,這個(gè)是設(shè)置改保存那個(gè)對象的!可選值有:

標(biāo)記說明
ALL_SAVE_FLAG保存全部的狀態(tài)
CLIP_SAVE_FLAG保存裁剪的某個(gè)區(qū)域的狀態(tài)
CLIP_TO_LAYER_SAVE_FLAG保存預(yù)先設(shè)置的范圍里的狀態(tài)
FULL_COLOR_LAYER_SAVE_FLAG保存彩色涂層
HAS_ALPHA_LAYER_SAVE_FLAG不透明圖層保存
MATRIX_SAVE_FLAGMatrix信息(translate,rotate,scale,skew)的狀態(tài)保存

PS:上述說明有點(diǎn)問題,筆者英語水平低,可能說錯(cuò),如果有知道的,請務(wù)必指正提出,謝謝~

這里我們寫個(gè)例子來驗(yàn)證下:我們選用CLIP_TO_LAYER_SAVE_FLAG模式來寫個(gè)例子

實(shí)現(xiàn)代碼

RectF bounds = new RectF(0, 0, 400, 400);
canvas.saveLayer(bounds, mPaint, Canvas.CLIP_TO_LAYER_SAVE_FLAG);
canvas.drawColor(getResources().getColor(R.color.moss_tide));
canvas.drawBitmap(bmp, 200, 200, mPaint);
canvas.restoreToCount(1);
canvas.drawBitmap(bmp, 300, 200, mPaint);

運(yùn)行結(jié)果

20.png

關(guān)于saveLayer()后面用到再詳解研究吧~這里先知道個(gè)大概~

接著到這個(gè)restoreToCount(int),這個(gè)更簡單,直接傳入要恢復(fù)到的Layer層數(shù), 直接就跳到對應(yīng)的那一層,同時(shí)會將該層上面所有的Layer踢出棧,讓該層 成為棧頂~!比起你寫多個(gè)restore()方便快捷多了~


7.本節(jié)代碼示例下載:

嗯,代碼是寫著測試的,要來也沒多大意思,不過可能讀者還是想要,就貼下鏈接吧!

代碼下載CanvasDemo.zip可能你們要的是這個(gè)圖吧!哈哈~

21.jpg


本節(jié)小結(jié):

本節(jié)是糾結(jié)了幾天才寫出來的,因?yàn)楣P者一開始對這個(gè)Canvas圖層的概念也不是很清晰, 今天下午做完事捋了捋思路,晚上再加加班終于把這篇東西寫出來了,相信應(yīng)該能幫助 大家更清楚的理解Canvas,進(jìn)階自定義控件時(shí)也不會一頭霧水~嘿嘿,本節(jié)就到這里, 如果有寫錯(cuò)的地方歡迎提出,萬分感謝~21.gif