Android：图形图像处理技术

1、画笔和画布

Android系统提供了非常强大的图形处理能力。Android 系统对于 2D 图形的处理采用自定义的一系列 2D 图形处理类，而没有使用 Java JDK 提供的图形处理类。

画笔（Paint类）：指定颜色，粗细，透明度以及填充样式等等。

画布：（Canvas类）作用：供画笔使用的地方，可以指定尺寸颜色等。

2、绘图步骤

自定义View，继承自View类，重写onDraw()方法，然后将其添加到Activity即可。

 实例：

首先，定义一个MyView，重写onDraw()方法。

package com.example.test;

import android.content.Context;
import android.graphics.Canvas;
import android.graphics.Paint;
import android.view.View;

public class MyView extends View {
    public MyView(Context context) {
        super(context);
    }

    @Override
    protected void onDraw(Canvas canvas) {
        super.onDraw(canvas);
        Paint paint = new Paint();//定义画笔
        paint.setColor(0xFFFF6600);//设置画笔颜色，Android下默认完全透明，需要在前面加上FF(表示完全不透明)
        paint.setStyle(Paint.Style.FILL);//设置填充方式 FILL、FILL_AND_STROKE、STROKE,填充，填充和描边，描边
        canvas.drawRect(10,10,280,150,paint);//绘制矩形，前两个参数指定矩形左上角的坐标,然后是右下角的坐标，然后是Paint对象

    }
}

然后，在MainActivity中，添加该View，在xml文件中已经写入一个id为frameLayout的帧布局管理器。

package com.example.test;

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

import android.os.Bundle;
import android.widget.FrameLayout;

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        FrameLayout frameLayout = findViewById(R.id.frameLayout);
        frameLayout.addView(new MyView(this));//将自定义View添加到帧布局管理器中
    }
}

 3、绘制几何图形

Canvas类提供了丰富的方法帮助我们绘制几何图形。

实例：在屏幕中绘制Android机器人（方法说明在注释中给出）。

package com.example.test;

import android.content.Context;
import android.graphics.Canvas;
import android.graphics.Paint;
import android.graphics.RectF;
import android.view.View;

public class MyView extends View {
    public MyView(Context context) {
        super(context);
    }

    @Override
    protected void onDraw(Canvas canvas) {
        super.onDraw(canvas);//绘制机器人
        Paint paint1 = new Paint();
        paint1.setAntiAlias(true);//采用抗锯齿功能
        paint1.setColor(0xFFA4C739);//设置颜色为绿色

        //绘制机器人的头

        RectF rectF = new RectF(10,10,100,100);//定义外轮廓矩形，为顶点坐标。
        rectF.offset(90,20);//调整位置

        //绘制弧的方法：drawArc，第一参数指定弧的外轮廓矩形，用于指定弧的大小，第二个参数指定起始角度，
        //第三个参数指定扫过的角度，第四个参数表示是否包括圆心在内，第五个参数为画笔
        canvas.drawArc(rectF,-10,-160,false,paint1);//绘制弧

        //绘制眼睛
        paint1.setColor(0xFFFFFFFF);//完全不透明的白色

        //绘制圆，第一第二个参数代表圆心坐标，第三个参数代表半径，第四个参数画笔
        canvas.drawCircle(165,53,4,paint1);
        canvas.drawCircle(125,53,4,paint1);

        //绘制天线
        paint1.setColor(0xFFA4C739);
        paint1.setStrokeWidth(2);//设置笔触的宽度
        //绘制线：5个参数，第一二个参数表示起始坐标，第三四个参数表示终点坐标，第五个为画笔
        canvas.drawLine(110,15,125,35,paint1);
        canvas.drawLine(180,15,165,35,paint1);

        //绘制身体
        canvas.drawRect(100,75,190,150,paint1);//绘制矩形
        RectF rectF_body = new RectF(100,140,190,160);
        //绘制圆角矩形，第一个参数为RectF对象，第二个参数为圆角在x上的半径，第三个在y上的半径，第四个画笔
        canvas.drawRoundRect(rectF_body,10,10,paint1);

        //绘制手臂
        RectF rectF_arm = new RectF(75,75,94,140);
        canvas.drawRoundRect(rectF_arm,10,10,paint1);
        //将手臂调整一下位置坐标即可绘制第二个手臂
        rectF_arm.offset(120,0);
        canvas.drawRoundRect(rectF_arm,10,10,paint1);

        //绘制腿
        RectF rectF_leg = new RectF(115,150,135,200);
        canvas.drawRoundRect(rectF_leg,10,10,paint1);
        //将手臂调整一下位置坐标即可绘制第二个手臂
        rectF_leg.offset(40,0);
        canvas.drawRoundRect(rectF_leg,10,10,paint1);
    }
}

结果展示：

4、 绘制文本

步骤几乎一样，比较简单。

        paint.setColor(0xFF000000);
        paint.setAntiAlias(true);//抗锯齿
        paint.setTextAlign(Paint.Align.LEFT);//设置文字对齐方式
        paint.setTextSize(12);//指定大小，单位sp
        //绘制文字
        canvas.drawText("绘制文字",50,700,paint);

5、绘制图片

创建位图对象

关于第一种BitmapFactory类

第二种Bitmap类

实例 

首先将资源文件存储到SD卡的根目录下。

 我们还需要在AndroidManifest.xml中注册SD卡读写权限。

    <uses-permission android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE"/>
    <uses-permission android:name="android.permission.READ_EXTERNAL_STORAGE"/>

Java中的代码：

        String path = Environment.getExternalStorageState()+"name.png";//获取文件路径
        Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeFile(path);//创建位图对象
        Bitmap bitmap1 = Bitmap.createBitmap(bitmap,2,2,20,20);//挖取其中的一小块区域
        canvas.drawBitmap(bitmap,0,0,paint);//绘制图片

6、绘制路径

创建路径对象Path类，使用该对象提供的矢量绘图的方法。添加路径，然后显示路径有两个方法。一是drawPath()显示路径，二是drawTextOnPath()在路径上添加文本来显示路径样式。

自定义View代码如下：

        Path path = new Path();
        path.addCircle(450,250,150,Path.Direction.CW);//添加圆性路径，CCW代表逆时针
        //canvas.drawPath(path,paint);//这个方法可以把路径绘制出来
        //绘制绕路径的文本
        //drawTextOnPath方法：第一个参数文本，第二个为path对象，第三四个为水平垂直偏移量，第五个为paint对象
        canvas.drawTextOnPath("活 着 就 是 为 了 改 变 世 界",path,0,0,paint);

7、逐帧动画

首先创建动画资源文件，在其中引用多张图片，然后在布局文件中使用动画资源。

 1、创建动画资源文件

然后根元素选择animation-list。

 添加代码如下：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<animation-list xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android">
    <item android:drawable="@drawable/img01" android:duration="60"/>
    <item android:drawable="@drawable/img02" android:duration="60"/>
    <item android:drawable="@drawable/img03" android:duration="60"/>
    <item android:drawable="@drawable/img04" android:duration="60"/>
    <item android:drawable="@drawable/img05" android:duration="60"/>
    <item android:drawable="@drawable/img06" android:duration="60"/>

</animation-list>

2、在布局文件中使用该逐帧动画资源

在根布局添加背景属性   android:background="@drawable/fairy" 即可。

3、控制动画开始与停止，在Activity添加代码。

package com.example.test;

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

import android.graphics.drawable.AnimationDrawable;
import android.os.Bundle;
import android.view.View;
import android.widget.LinearLayout;

public class FrameActivity extends AppCompatActivity {

    private boolean flag = true;//记录播放状态

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_frame);
        LinearLayout linearLayout = findViewById(R.id.linearLayout);
        final AnimationDrawable anim = (AnimationDrawable) linearLayout.getBackground();//获取动画drawable资源

        linearLayout.setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                if(flag){
                    anim.start();//播放动画
                    flag = false;
                }else{
                    anim.stop();//停止动画
                    flag = true;
                }
            }
        });
    }
}

 8、补间动画

1、透明度渐变动画

<!--表示由完全透明0到完全不透明1，持续时间2秒-->
<set> 
    <alpha android:fromAlpha="0"
             android:toAlpha="1"
             android:duration="2000"/>
</set>

创建这个alpha.xml文件还不够，需要在Java中加入代码：

Animation anim = AnimationUtils.loadAnimation(MainAActivity.this,this.R.alpha);//创建动画对象
image.startAnimation(anim);//开启动画

2、旋转动画

创建rotate.xml

<!--表示由0度旋转到360度，中心轴为x，y轴的50%，持续时间2秒-->
<set> 
    <rotate android:fromDegrees="0"
             android:toDegrees="360"
             android:pivotX="50%"
             android:pivotX="50%"
             android:duration="2000"/>
</set>      

3、缩放动画

创建scale.xml

<!--表示由x,y轴原来的1倍，中心轴为x，y轴的50%，缩放到原来x，y轴的二倍，持续时间2秒-->
<set> 
    <scale android:fromXScale="1"
             android:fromYScale="1"
             android:toXScale="2"
             android:toYScale="2"
             android:pivotX="50%"
             android:pivotY="50%"
             android:duration="2000"/>
</set>

4、平移动画

创建translate.xml

<!--表示起始位置(0,0)，到结束坐标(300,300)，持续时间2秒-->
<set> 
    <translate android:fromXDelta="0"
             android:fromYDelta="0"
             android:toXDelta="300"
             android:toYDelta="300"
             android:duration="2000"/>
</set>