如何使用Graphics2D在一张图片上画线（包括箭头）

有这样一个需求，在一张图片上画几条线并保存，如图所示：

已知各个点的x,y坐标，坐标范围是[0.000,1]，即将横纵方向分成1000份。

我们可以使用java.awt.Graphics2D的库来实现。
Graphics2D在Graphics类提供绘制各种基本的几何图形的基础上进行扩展，拥有更强大的二维图形处理能力,提供坐标转换、颜色管理以及文字布局等更精确的控制。Graphics2D类重要的属性包含以下几个

• stroke属性
  控制线条的宽度、笔形样式、线段连接方式或短划线图案
• paint属性
  控制填充效果
• transform属性
  实现常用的图形平移、缩放和斜切等变换操作
• clip属性
  实现剪裁效果
• composit属性
  设置图形重叠区域的效果
• color
  控制颜色，使用RGB构造
• Graphics2D类的绘图draw()
  扩充了Graphics的许多方法，可以画线段、矩形、椭圆、圆弧、二次曲线甚至三次曲线等

相关代码如下：

import javax.imageio.ImageIO;
import java.awt.*;
import java.awt.geom.Line2D;
import java.awt.geom.RoundRectangle2D;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * @author 94977
 * @create 2018/12/22
 */
public class JfreeChart {

    /**
    * 线宽，这里默认设置所有线宽都一样,也可根据需求分别设置
    */
    private static final float STROKE_WIDTH = 3.0f;

    /**
     * 箭头的高度，单位像素
     */
    private static final Integer ARROW_HEIGHT = 40;

    /**
     * 箭头底边的一半，单位像素
     */
    private static final Integer ARROW_LENGTH = 20;

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        File imgFile = new File("D:\3.jpg");
        File imgFile2 = new File("D:\11.jpg");
        BufferedImage srcimg = ImageIO.read(imgFile);
        //Graphics2D对象相当于画笔
        Graphics2D g2d = srcimg.createGraphics();

        // 获取图片宽度
        int width = srcimg.getWidth();
        // 获取图片高度
        int height = srcimg.getHeight();
        // 设置线的型式
        Stroke stroke = new BasicStroke(STROKE_WIDTH,   // 线宽
                BasicStroke.CAP_SQUARE,   // 端点样式
                BasicStroke.JOIN_BEVEL,  // 接头样式
                15.0f,       // 拼接限制
                null,             // 虚线
                5.0f);      //虚线的设置
        g2d.setStroke(stroke);

        //画方向线
        g2d.setColor(new Color(255, 200, 0));
        List<CoordinateDto> list2 = new ArrayList<>();
        list2.add(new CoordinateDto(0.450,0.650));
        list2.add(new CoordinateDto(0.550,0.300));
        getDirectionLine(list2,width,height,g2d);

        //画检测线，需至少两个点
        g2d.setColor(Color.GREEN);
        List<CoordinateDto> list = new ArrayList<>();
        list.add(new CoordinateDto(0.400,0.250));
        list.add(new CoordinateDto(0.450,0.500));
        list.add(new CoordinateDto(0.600,0.600));
        list.add(new CoordinateDto(0.750,0.400));
        for(int i = 0 ; i < list.size()-1; i++){
            g2d.draw(getLine(list.get(i).getX(),list.get(i).getY(),list.get(i+1).getX(),list.get(i+1).getY(),width,height));
        }

        //g2d.fill3DRect(500,400,100,5,true);
        //画一个矩形
        //RoundRectangle2D rRect = new RoundRectangle2D.Double(13.0,30.0,100.0,70.0,10.0,10.0);
        //g2d.draw(rRect);

        //释放此图形的上下文并释放它所使用的所有系统资源
        g2d.dispose();
        ImageIO.write(srcimg, "JPG", imgFile2);

    }

    private static void getDirectionLine(List<CoordinateDto> list, int width, int height, Graphics2D g2){
        CoordinateDto startPoint = list.get(0);
        CoordinateDto endPoint = list.get(1);
        int sx = (int)(startPoint.getX()*width);
        int sy = (int)(startPoint.getY()*height);
        int ex = (int)(endPoint.getX()*width);
        int ey = (int)(endPoint.getY()*height);
        drawAL(sx, sy, ex, ey, g2);
    }


    /**
    * 画箭头
    */
    private static void drawAL(int sx, int sy, int ex, int ey, Graphics2D g2) {
        double H = ARROW_HEIGHT; // 箭头高度
        double L = ARROW_LENGTH; // 底边的一半
        int x3 = 0;
        int y3 = 0;
        int x4 = 0;
        int y4 = 0;
        double awrad = Math.atan(L / H); // 箭头角度
        double arraow_len = Math.sqrt(L * L + H * H); // 箭头的长度
        double[] arrXY_1 = rotateVec(ex - sx, ey - sy, awrad, true, arraow_len);
        double[] arrXY_2 = rotateVec(ex - sx, ey - sy, -awrad, true, arraow_len);
        double x_3 = ex - arrXY_1[0]; // (x3,y3)是第一端点
        double y_3 = ey - arrXY_1[1];
        double x_4 = ex - arrXY_2[0]; // (x4,y4)是第二端点
        double y_4 = ey - arrXY_2[1];

        Double X3 = new Double(x_3);
        x3 = X3.intValue();
        Double Y3 = new Double(y_3);
        y3 = Y3.intValue();
        Double X4 = new Double(x_4);
        x4 = X4.intValue();
        Double Y4 = new Double(y_4);
        y4 = Y4.intValue();
        //起始线
        g2.drawLine(sx, sy, ex, ey);
        //箭头
        g2.drawLine(ex, ey, x3, y3);
        g2.drawLine(ex, ey, x4, y4);
        //三角形箭头
        //GeneralPath triangle = new GeneralPath();
        //triangle.moveTo(ex, ey);
        //triangle.lineTo(x3, y3);
        //triangle.lineTo();
        //triangle.closePath();
        //实心箭头
        //g2.fill(triangle);
        //非实心箭头
        //g2.draw(triangle);

    }

    // 计算
    private static double[] rotateVec(int px, int py, double ang,
                                     boolean isChLen, double newLen) {
        double mathstr[] = new double[2];
        // 矢量旋转函数，参数含义分别是x分量、y分量、旋转角、是否改变长度、新长度
        double vx = px * Math.cos(ang) - py * Math.sin(ang);
        double vy = px * Math.sin(ang) + py * Math.cos(ang);
        if (isChLen) {
            double d = Math.sqrt(vx * vx + vy * vy);
            vx = vx / d * newLen;
            vy = vy / d * newLen;
            mathstr[0] = vx;
            mathstr[1] = vy;
        }
        return mathstr;
    }

    private static Line2D getLine(double x1 ,double y1,double x2 ,double y2, int width, int height){
        return new Line2D.Double(x1*width,y1*height,x2*width,y2*height);
    }

}

public class CoordinateDto {

    private double x;

    private double y;

  //省略getter setter
}

主要使用的是Graphics2D.drawLine()方法，注意这个方法参数里坐标是以像素为单位，所以代码中对此进行了些转换。

相关链接：
stroke属性详解
对图像像素点的处理