Зміст

• На чому малювати?
• Кольори
  • Color
  • getColor
  • getHSBColor
  • setColor
  • setBackground
  • HSBtoRGB
  • RGBtoHSB
• Контури
  • drawLine
  • drawRect
  • draw3DRect
  • drawOval
  • drawArc
  • drawRoundRect
  • drawPolyline
  • drawPolygon
  • contains
  • intersects
  • getBounds
  • getBounds2D
• Заповнення
  • fillRect
  • fill3DRect
  • fillOval
  • fillArc
  • fillRoundRect
  • fillPolygon
• Текст
  • drawBytes
  • drawChars
  • drawString
  • setFont
  • getFont
  • Font
  • FontMetrics
    • charWidth
    • getchars
    • getBytes
    • stringWidth
    • getLeading
    • getAscent
    • getMaxAscent
    • getDescent
    • getMaxDescent
    • getHeight
• Приклад 1: графічні примітиви
• Клас Graphics2D
• Афінні перетворення
  • AffineTransform
  • getRotateInstance
  • getQuadrantRotatelnstance
  • getScaleInstance
  • getShareInstance
  • getTranslateInstance
  • createInverse
• Задання поточного перетворення
• Приклад 2: поєднання афінних перетворень з preConcatenate
• Приклад 3: поєднання афінних перетворень з сoncatenate
• Клас BasicStroke
• Приклад 4: поворот і закінчення контура
• Клас GeneralPath
• Приклад 5: контури
• Клас GradientPaint
• Клас TexturePaint
• Приклад 6: текстура
• Класи LinearGradientPaint і RadialGradientPaint
• Приклад 7: градієнтне заповнення
• Виведення тексту засобами Java 2D
• Приклад 8: афінні перетворення тексту
• Клас GlyphVector
• Приклад 9: окремі правила для виведення кожного окремого символу
• Методи поліпшення унаочнення
• Завантаження, запис і відображення растрової графіки
• Приклад 10: завантаження зображення за адресою URL
• Приклад 11: завантаження зображення за адресою файлової системи
• Метод getRGB класу BufferedImage
• Метод createImage класу Toolkit
• Приклад 12: попіксельне створення зображення
• Клас ImageFilter
• Приклад 13: розрізання зображення на кадри і створення анімації
• Приклад 14: масштабування зображення
• Приклад 15: попіксельне опрацювання кольору
• Приклад 16: циклічний зсув по горризонталі
• Приклад 17: дзеркальне відображення відносно горизонталі
• Модель Java 2D опрацювання прямим доступом
• Приклад 18: афінне перетворення
• Приклад 19: зміна інтенсивності зображення
• Приклад 20: зміна складових кольору
• Згортка
• Приклад 21: використання згорток
• Приклад 22: анімація за кадрами в окремих файлах
• Приклад 23: подвійна буферизація з об'єктом класу Image
• Приклад 24: подвійна буферизація з об'єктом класу BufferedImage
• Приклад 25: анімація поверх зображення
• Приклад 26: попіксельний доступ з використанням класу MemoryImageSource

На чому малювати?

Можливість малювати на елементах керування (JFrame, JPanel, JButton та інших), успадкованих від класу Component, забезпечено класами Graphics і Graphics2D. Успадковані з класу Component методи

paint          (Graphics g)
paintComponent (Graphics g)

повертають графічний контекст — об'єкт, у якому і здійснюють малювання.

Аргумент Graphics g створює система, а програма бере його в готовому вигляді і використовує для малювання. Нижче приклади методів подано у застосуванні до такого елемента g. Назву методу записують через крапку після назви такого елемента, як це зроблено у поданих нижче прикладах.

Клас Graphics має підклас Graphics2D, який істотно розширює можливості малювання. Наприклад, дає можливість задавати товщину ліній. Щоб отримати доступ до методів Graphics2D, потрібно привести тип графічного контексту до цього класу. Як це зробити? Нижче після опису методів роботи з кольором, графічними примітивами й текстом подано приклад використання Graphics2D з малюванням на представнику JPanel (використання JFrame не дає можливості задати колір тла).

Кольори

• Color с = new Color(r, g, b);
  — створення кольору с з одночасно цілими (int від 0 до 255) або дробовими (від 0. до 1.) інтенсивностями кольорів r, g, b моделі RGB;

• Color с = new Color(r, g, b, a);
  — створення кольору с з одночасно цілими (int від 0 до 255) або дробовими (від 0. до 1.) інтенсивностями кольорів r, g, b, a моделі RGBA, де α-канал визначає прозорість (0 повна прозорість);

• Color с = new Color(0xFFrrggbb);
  — створення кольору с з цілими інтенсивностями кольорів rr, gg, bb моделі RGBA, записаними у 16-ій системі числення;

• Color с = new Color(0xaarrggbb, hasA);
  — створення кольору с з цілими інтенсивностями кольорів aa, rr, gg, bb моделі ARGB, записаними у 16-ій системі числення. При hasA = true значення інтенсивності α-каналу буде враховано, інакше (при значенні false) колір буде непрозорим;

• Color с = new Color(0xaarrggbb, hasA);
  — створення кольору с з цілими інтенсивностями кольорів aa, rr, gg, bb моделі ARGB, записаними у 16-ій системі числення. При hasA = true значення інтенсивності α-каналу буде враховано, інакше (при значенні false) колір буде непрозорим;

• Color с = new Color.*;
  — створення кольору с, де замість зірочки потрібно записати назву одного з 13 стандартних: black, blue, cyan, darkGray, gray, green, lightGray, magenta, orange, pink, red, white, yellow (замість малих літер можна використати й великі);

• g.getColor(); — повертає значення поточного кольору;

• getHSBColor(hue, saturation, brightness);
  — повертає колір з дробовими (від 0. до 1.) значеннями параметрів hue, saturation, brightness моделі HSB;

• g.setColor(с); — оголошення поточним кольору с;

• aPanel.setBackground(с);
  — оголошення кольору с кольором тла aPanel — нащадка JPanel.

Примітка.

Контури

• g.drawLine(x1, y1, x2, y2);
  — малювання відрізку прямої з кінцями у точках (x₁, y₁), (x₂, y₂);

• g.drawRect(x, y, w, h);
  — малювання прямокутника, де x, y — координати верхнього лівого кута, w — ширина по горизонталі, h — висота по вертикалі;

• g.draw3DRect (x, y, w, h, raised);
  — малювання прямокутника, що ніби виділяється з площини малювання, якщо параметр raised дорівнює true, або ніби втиснутий у площину, якщо параметр raised дорівнює false. Як і раніше, x, y — координати верхнього лівого кута, w — ширина по горизонталі, h — висота по вертикалі;

• g.drawOval(x, y, w, h);
  — малювання овалу, вписаного у прямокутник, в якому x, y — координати верхнього лівого кута, w — ширина по горизонталі, h — висота по вертикалі;

• g.drawArc(x, y, w, h, angle, arc);
  — малювання дуги овалу, вписаного у прямокутник, заданий першими чотирма параметрами. Дуга має величину arc градусів і відраховується від кута angle. Кут відраховують у градусах від додатного напрямку осі Ox. Додатний напрям відладання кутів — проти напрямку руху годинникової стрілки. Всі параметри мають цілий тип;

• g.drawRoundRect(x, y, w, h, wa, hа);
  — малювання прямокутника із закругленими краями. Заокруглення — четвертинки овалів, вписаних у прямокутники шириною wa і висотою ha, побудовані в кутах основного прямокутника;

• drawPolyline(x, y, n);
  — малювання незамкненої ламаної з n вершинами, цілі координати яких збережено у масивах x, y;

• drawPolygon(x, y, n);
  — малювання замкненої ламаної ламану з n вершинами, цілі координати яких збережено у масивах x, y;

• g.drawPolygon (poly);
  — малювання многокутника poly, який попередньо потрібно створити. Наприклад, таким чином.

  int [] aX = { 20, 100, 100, 250, 250,  20,  20,  50};//  абсциси вершин 8-кутника
  int [] aY = {180, 180, 200, 200, 220, 200, 200, 190};// ординати вершин 8-кутника
  Polygon poly = new Polygon (aX, aY, 8);              // 8-кутник - об'єкт класу Polygon

• poly.addPoint(x, y); — долучення точки з вершиною (x, y) до многокутника poly.

• Логічні (boolean) методи contains дозволяють перевірити, чи не лежить у багатокутнику точка чи прямокутник зі сторонами, паралельними сторонам екрана:

  contains (int x, int y);
  contains (double x, double y);
  contains (Point p);
  contains (Point2D p);
  contains (double x, double y, double width, double height);
  contains (Rectangle2D rectangle);

• Логічні (boolean) методи intersects дозволяють перевірити, чи не перетинається з даними багатокутником відрізок прямої, заданий параметрами методу, або прямокутник зі сторонами, паралельними сторонам екрана:

  intersects (double x, double y, double width, double height);
  intersects (Rectangle2D rectangle);

• Методи getBounds і getBounds2D повертають прямокутники класу Rectangle і класу Rectangle2D відповідно, що цілком містять в собі даний багатокутник (описані навколого нього).

Заповнення
Заповнені кольором фігури малюють з допомогою таких методів класу Graphics: fillRect, fill3DRect, fillOval, fillArc, fillRoundRect, fillPolygon, . Вони мають такі самі параметри, як і відповідні методи, що малюють лише межі фігур. Тобто ті, в яких замість префікса fill використано префікс draw.

• g.fillRect(x, y, w, h);
  — малювання зафарбованого прямокутника, де x, y — координати верхнього лівого кута, w — ширина по горизонталі, h — висота по вертикалі;

• g.fill3DRect (x, y, w, h, raised)
  — малювання зафарбованого прямокутника, що ніби виділяється з площини малювання, якщо параметр raised дорівнює true, або ніби втиснутий у площину, якщо параметр raised дорівнює false. Як і раніше, x, y — координати верхнього лівого кута, w — ширина по горизонталі, h — висота по вертикалі;

• g.fillOval(x, y, w, h);
  — малювання зафарбованого овалу, вписаного у прямокутник, в якому x, y — координати верхнього лівого кута, w — ширина по горизонталі, h — висота по вертикалі;

• g.fillArc(x, y, w, h, angle, arc);
  — малювання зафарбованого сектора овалу, вписаного у прямокутник, заданий першими чотирма параметрами. Дуга має величину arc градусів і відраховується від кута angle. Кут відраховують у градусах від додатного напрямку осі Ox. Додатний напрям відладання кутів — проти напрямку руху годинникової стрілки. Всі параметри мають цілий тип;

• g.fillRoundRect(x, y, w, h, wa, hа);
  — малювання зафарбованого прямокутника із закругленими краями. Заокруглення — четвертинки овалів, вписаних у прямокутники шириною wa і висотою ha, побудовані в кутах основного прямокутника;

• fillPolygon(x, y, n);
  — малювання зафарбованого n-кутника, цілі координати яких збережено у масивах x, y;

• g.fillPolygon (poly);
  — малювання зафарбованого многокутника poly, який попередньо потрібно створити. Наприклад, таким чином.

  int [] aX = { 20, 100, 100, 250, 250,  20,  20,  50};//  абсциси вершин 8-кутника
  int [] aY = {180, 180, 200, 200, 220, 200, 200, 190};// ординати вершин 8-кутника
  Polygon poly = new Polygon (aX, aY, 8);              // 8-кутник - об'єкт класу Polygon

Текст

Виведення тексту в область малювання поточним кольором і шрифтом, починаючи з точки (x, y) — лівої нижньої точки першої літери тексту на базовій лінії (baseline) виведення шрифту — здійснюють такими методами класі Graphics:

• drawBytes (b, j, l, x, y)
  — виводить l елементів масиву байтів b, починаючи з індексу j;

• drawChars (c, j, l, x, y)
  — виводить l елементів масиву символів c, починаючи з індексу j;

• drawString (s, x, y) — виводить рядок s;

• drawString (i, x, y);
  — виводить текст, занесений в об'єкт і класу AttributedCharacterIterator. Це дозволяє задавати свій шрифт для кожного символу, що виводять.

Робота з шрифтами

• setFont (f) — призначає f (клас Font) поточним шрифтом для виведення тексту;
• getFont — повертає поточний шрифт;

Об'єкти класу Font зберігають накреслення символів, що утворюють шрифт. Їх можна створити двома конструкторами:

• Font (Map a)
  — задає шрифт із зазначеним аргументом a класу Map. Ключі атрибутів і деякі значення задають сталими класу TextAttribute з пакета java.awt.font;

• Font (name, style, size) — задає шрифт з такими параметрами:

  • name — рядок назви. Назвою шрифту name може бути рядок з фізичною назвою шрифту. Наприклад, "Courier New". Або "Dialog", "Dialoginput", "Mono­spaced", "SansSerif", "Serif", "Symbol". Це так звані логічні назви шрифтів (logical font names). Якщо name == null, то задають шрифт як усталено;

  • style — стиль (ціле) — одна зі сталих класу Font:

    • BOLD — напівжирний;
    • ITALIC — курсив;
    • PLAIN — звичайний.

    Напівжирний курсив можна задати побітовим складанням:
    
    Font.bold | Font.italic

  • size — розмір — ціле число друкарських пунктів. В англо-американській системі мір пункт дорівнює 1/72 частини англійського дюйма (0,351 мм). Цей пункт застосовують у комп'ютерній графіці.

При виведенні тексту логічним назвам шрифтів і стилів зіставляються фізичні назви шрифтів (font face name) або назви родин шрифтів (font name). Це назви шрифтів, наявних у графічній підсистемі операційної системи. Наприклад, логічній назві "Serif" можна співставити назву родини шрифтів "Times New Roman", а у поєднанні зі стилями — конкретні фізичні назви "Times New Roman Bold", "Times New Roman Italic". Ці шрифти повинні перебувати у складі шрифтів графічної системи того ПК, на якій виконують застосунок. Встановлення JDK гарантує наявність щонайменше родини шрифтів Lucida.

При виведенні рядка тексту у вікно програми дуже часто виникає необхідність розташувати його певним чином щодо інших елементів зображення: центрувати, вивести над або під іншим графічним об'єктом, ліворуч чи праворуч від нього. Для цього треба знати розміри рядка, наприклад, його висоту й ширину. Можуть знадобитися й інші лінійні розміри шрифту — див. малюнок у повноекранному режимі з такими підписами виділених довжин та ліній.

accender line — лінія верхніх виносних елементів; cap line — лінія великих літер; lower case line, mean line, x-height line — лінія малих літер; base line — базовий рівень; descender line — лінія нижніх виносних елементів; leading — інтерліньяж; side-bearing — півапрош; letterspace — апрош; body, em-square — кегельний майданчик; x-height — висота малих літер; cap height — висота великих літер; body height — висота тіла; point size, em — кегль; shoulders — заплечики; descent — нижній винос ; ascent — верхній винос.

FontMetrics — клас для вимірювання розмірів окремих символів і рядка в цілому. Цей клас є абстрактним, тому не можна скористатися його конструктором. Для отримання об'єкта класу FontMetrics, що містить набір метричних характеристик шрифту f, потрібно звернутися до методу getFontMetrics (Font f) класу Graphics або класу Component.

Методи класу FontMetrics:

• charWidth(c) — повертає ширину символу c у пікселах;
• getchars() — повертає загальну ширину всіх символів масиву символів;
• getBytes() — повертає загальну ширину масиву байтів;
• stringWidth(s) — повертає загальну рядка s у пікселах;

• getLeading() — повертає інтерліньяж (leading) — відстань між нижньою точкою звисаючих елементів таких літер, як р, у, і верхньою точкою виступаючих елементів таких літер, як б, й в наступному рядку;

• getAscent() — повертає cередню відстань від базової лінії шрифту до верхньої точки великих літер і виступаючих елементів того самого рядка;

• getMaxAscent() — повертає найбільшу відстань від базової лінії шрифту до верхньої точки великих літер і виступаючих елементів того самого рядка;

• getDescent() — повертає cередню відстань звисаючих елементів від базової лінії того самого рядка;

• getMaxDescent() — повертає найбільшу відстань звисаючих елементів від базової лінії того самого рядка;

• getHeight() — повертає висоту шрифту — суму getAscent + getDescent + getLeading — відстань між базовими лініями сусідніх рядків;

Приклад 1 проекту graphtest містить два класи:

• GraphTest — головний клас з входом у програму;
• Panel — побудова зображень і виведення тексту

і створює таке зображення.

Примітка. При зміні розмірів вікна геометричні фігури залишаються нерухомими, а напис: "Проба пера" буде рухомим — центрованим по горизонталі внизу вікна.

Клас Graphics2D
Клас Graphics2D пакунку java.awt має такі нововведення порівняно з Graphics:

• Запроваджено систему координат пристрою виведення (Device Space) — екрану монітора чи принтера — додатково до координатної системи класу Graphics, названої координатним простором користувача (User Space). Методи класу Graphics2D автоматично переводять систему координат користувача в систему координат пристрою при виведенні графіки.

• Перетворення координат користувача в координати пристрою можна задати "вручну". Таким перетворенням може бути довільне афінне перетворення площини: поворот на довільний кут, паралельне перенесення на довільний вектор, стиснення чи розтягування вздовж певного напрямку, симетрія відносно прямої або послідовне застосування перелічених перетворень. Його визначають як об'єкт класу AffineTransform методом setTransform. Можливо виконувати перетворення "на льоту" методами transform та translate і робити композицію перетворень методом concatenate.

• При використанні афінних перетворень координати задають дійсними, а не цілими числами.

• Для креслення графічних примітивів (прямокутника, овала, дуги) створено інтерфейс Shape, єдиний для всіх фігур метод draw. Запроваджено єдиний метод fill для заповнення таких фігур.

• Для креслення ліній запроваджено поняття пера, властивості якого описує інтерфейс Stroke. Клас BasicStroke реалізує цей інтерфейс. Перо має такі 4 властивостів:

  • width (товщина) — ціла кількість пікселів;

  • end cap (спосіб закінчення лінії) зі значенням однієї з таких сталих:
    • cap_round — заокруглення;
    • cap_square — пряме обрізання (як усталено);
    • cap_butt — без фіксації способу закінчення;
  
  
  • line joins (спосіб сполучення лінії) зі значенням однієї з таких сталих:
    • join_round — закруглення;
    • join_bevel — відрізком прямої;
    • join_miter — просте стикування (як усталено);

  • dash — можливість креслення лінію різними пунктиром і штрих-пунктирамі, де довжини штрихів і проміжків задано в деякому масиві: елементи з парними індексами задають довжину штриха, а з непарними індексами — довжину проміжку між штрихами.

• Методи заповнення фігур описано в інтерфейсі Paint за допомогою таких класів:
  • Color — суцільне (solid) заповнення;
  • GradientPaint — градієнтним (gradient) заповнення;
  • TexturePaint — заповнення за зразком (pattern fill);
  • MultipleGradientPaint — градієнтне заповнення з декількома градієнтами:
    • підклас LinearGradientPaint забезпечує лінійне градієнтне заповнення;
    • підклас RadialGradientPaint забезпечує радіальне градієнтне заповнення.

• Літери тексту тлумачать об'єкти з реалізованим інтерфейсом Shape, які можна намалювати методом draw з використанням усіх можливостей цього методу. При їх кресленні застосовують перо, всі методи заповнення фігур і їхні перетворення.

• Шрифт отримав багато додаткових властивостей: перетворення координат, підкреслення або перекреслення тексту, виведення тексту справа наліво. Колір тексту і його тла є тепер властивостями самого тексту, а не графічного контексту. Можна задати різну ширину символів шрифту, надрядкові і підрядкові індекси. Значення властивостей встановлюють за допомогою сталих класу TextAttribute.

• Процес унаочнення (rendering) регулюють правилами (hints), визначеними сталими класу RenderingHints.

Таким чином Java 2D стала повноцінною системою малювання, виведення тексту і зображень. Розглянемо, як втілено ці можливості і як ними можна скористатися.

Правило перетворення координат користувача в координати графічного пристрою задано автоматично при створенні графічного контексту так само, як колір або шрифт. Надалі його можна змінити методом setTransform так само, як змінити колір чи шрифт. Параметром цього методу служить об'єкт класу AffineTransform з пакета java.awt.geom, подібно об'єктам класу Color або Font при завданні кольору або шрифту.

Клас AffineTransform містить такі конструктори афінних перетворень координат:

• AffineTransform (a, b, c, d, e, f);
  при типах аргументів double або float. При цьому координами простору користувача буде перетворено у координати простору графічного пристрою таким чином:
  x → ax + cy + e,
  y → bx + dy + f.
• AffineTransform (ar);
  при типі аргументу — масиву double [] або float []. Масив може містити:
  • або 6 елементів — коефіцієнтів перетворення: a, b, c, d, e, f;
  • або 4 елементи — коефіцієнти перетворення: a, b, c, d при e = f = 0:

• AffineTransform (at);
  створює копію наявного перетворення at типу AffineTransform.

• AffineTransform ();
  створює тотожне перетворення — еквівалент AffineTransform (1,0,0,1,0,0).

У багатьох випадках зручніше створити перетворення статичними методами, які повертають об'єкт класу AffineTransform і всі аргументи яких мають тип double, якщо не сказано інше:

• getRotateInstance (a) — повертає поворот навколо початку координат на кут a, заданий у радіанах. Додатний напрямок повороту — від додатного напрямку осі Ox до додатного напрямку осі Oy на кут, менший від розгорнутого. Якщо осі координат користувача не було змінено перетворенням симетрії, то додатне значення a задає поворот за напрямком руху годинникової стрілки;

• getRotateInstance (a, x, y) — повертає поворот навколо точки (x, y) на кут a;

• getRotateInstance (u, v) — повертає поворот навколо початку координат на кут від додатного напрямку осі Ox до напрямку вектора з координатами (u, v). Еквівалентний методу getRotateInstance(Math.atan2(u,v));

• getRotateInstance (u, v, x, y) — повертає поворот навколо точки (x, y) на кут від додатного напрямку осі Ox до напрямку вектора з координатами (u, v). Еквівалентний методу getRotateInstance(Math.atan2(u,v),x,y);

• getQuadrantRotatelnstance (n) — повертає поворот навколо початку координат на цілу кількість n прямих кутів (90°). Еквівалентний методу getRotateInstance(n*Math.PI/2.0);

• getQuadrantRotateInstance (n, x, y) — повертає поворот навколо точки (x, y) на цілу кількість n прямих кутів (90°). Еквівалентний методу getRotateInstance(n*Math.PI/2.0,x,y);

• getScaleInstance (r, s) — повертає поєднання розтягів у r разів вздовж осі Ox і у s разів вздовж осі Oy;

• getShareInstance (c, b) — повертає перетворення (x, y) → (x + cy, bx + y);

• getTranslateInstance (e, f) — повертає паралельне перенесення (x, y) → (x + e, y + f);

• createInverse — повертає перетворення, обернене до поточного;

Задання поточного перетворення можна зробити одним з таких методів:

setTransform (a, b, c, d, e, f);
setTransform (at);
setToIdentity ();
setToRotation (a);
setToRotation (a, x, y);
setToRotation (u, v);
setToRotation (u, v, x, y);
setToQuadrantRotation (n);
setToQuadrantRotation (n, x, y);
setToScale (r, s);
setToShare (c, b);
setToTranslate (e, f);

Тут і далі типи та тлумачення аргументів — ті самі, що й у поданих вище зі спільними частинами назв і тією самою кількістю аргументів. Наприклад, методу setToTranslate відповідає метод getTranslateInstance.

Виконання перетворень, заданих методами:

concatenate (at);
rotate (a);
rotate (a, x, y);
rotate (u, v);
rotate (u, v, x, y);
quadrantRotate (n);
quadrantRotate (n, x, y);
scale (r, s);
shear (c, b);
translate (e, f);

буде здійснено перед перетворенням, яке оголошено поточним. Перетворення, задане методом preConcatenate(at), навпаки, буде здійснено після поточного перетворення.

Приклад 2 проекту graphtest містить два класи:

• GraphTest — головний клас з входом у програму;
• Panel — побудова зображення.

Порівняно з Прикладом 1:

• у класі GraphTest змінено розміри і заголовок вікна;

• у класі Panel:

  • на початку коду додано вказівку:
    import java.awt.geom.AffineTransform;

  • після отримання графічного контексту g2 використано методи класу AffineTransform:

    var at = AffineTransform.getRotateInstance (-Math.PI/2., 60.0, 60.0);
    at.preConcatenate(AffineTransform.getTranslateInstance (50.0, 0.0));
    at.preConcatenate(AffineTransform.getScaleInstance (0.5, 0.5));
    g2.setTransform (at);

  • створення зображень зведено лише до зображення багатокутника, що має форму літери Г, за допомогою таких вказівок:

    int [] ax = {10, 110, 110,  60,  60,  10};
    int [] ay = {10,   10, 60,  60, 160, 160};
    Polygon poly = new Polygon (ax, ay, 6);
    g2.fillPolygon(poly);

Результат виконання коду	Частина коду з методами класу AffineTransform з переліком перетворень, які застосовано послідовно.
	// var at = AffineTransform.getRotateInstance(-Math.PI/2., 60.0, 60.0); // at.preConcatenate(AffineTransform.getTranslateInstance (50.0, 0.0)); // at.preConcatenate(AffineTransform.getScaleInstance (0.5, 0.5)); // g2.setTransform (at); Тотожнє перетворення.
	var at = AffineTransform.getRotateInstance(-Math.PI/2., 60.0, 60.0); // at.preConcatenate(AffineTransform.getTranslateInstance (50.0, 0.0)); // at.preConcatenate(AffineTransform.getScaleInstance (0.5, 0.5)); g2.setTransform (at); Поворот на 90° проти напрямку руху годинникової стрілки навколо "точки згину" з координатами (60, 60).
	var at = AffineTransform.getRotateInstance(-Math.PI/2., 60.0, 60.0); at.preConcatenate(AffineTransform.getTranslateInstance (50.0, 0.0)); // at.preConcatenate(AffineTransform.getScaleInstance (0.5, 0.5)); g2.setTransform (at); Поворот на 90° проти напрямку руху годинникової стрілки навколо "точки згину" з координатами (60, 60). Паралельне перенесення на вектор з координатами (50, 0) — "зсув по горизонталі".
	var at = AffineTransform.getRotateInstance(-Math.PI/2., 60.0, 60.0); at.preConcatenate(AffineTransform.getTranslateInstance (50.0, 0.0)); at.preConcatenate(AffineTransform.getScaleInstance (0.5, 0.5)); g2.setTransform (at); Поворот на 90° проти напрямку руху годинникової стрілки навколо "точки згину" з координатами (60, 60). Паралельне перенесення на вектор з координатами (50, 0) — "зсув по горизонталі". Стиснення удвічі в усіх напрямках.

Приклад 3 проекту graphtest містить два класи:

• GraphTest — головний клас з входом у програму;
• Panel — побудова зображення.

Порівняно з Прикладом 2 у класі Panel метод preConcatenate замінено на сoncatenate. Інакше кажучи, замінено порядок виконання перетворень.

Результат виконання коду	Частина коду з методами класу AffineTransform з переліком перетворень, які застосовано послідовно.
	// var at = AffineTransform.getRotateInstance(-Math.PI/2., 60.0, 60.0); // at.concatenate(AffineTransform.getTranslateInstance (50.0, 0.0)); // at.concatenate(AffineTransform.getScaleInstance (0.5, 0.5)); // g2.setTransform (at); Тотожнє перетворення.
	var at = AffineTransform.getRotateInstance(-Math.PI/2., 60.0, 60.0); // at.concatenate(AffineTransform.getTranslateInstance (50.0, 0.0)); // at.concatenate(AffineTransform.getScaleInstance (0.5, 0.5)); g2.setTransform (at); Поворот на 90° проти напрямку руху годинникової стрілки навколо "точки згину" з координатами (60, 60).
	var at = AffineTransform.getRotateInstance(-Math.PI/2., 60.0, 60.0); at.concatenate(AffineTransform.getTranslateInstance (50.0, 0.0)); // at.concatenate(AffineTransform.getScaleInstance (0.5, 0.5)); g2.setTransform (at); Паралельне перенесення на вектор з координатами (50, 0) — "зсув по горизонталі". Поворот на 90° проти напрямку руху годинникової стрілки навколо точки з координатами (60, 60).
	var at = AffineTransform.getRotateInstance(-Math.PI/2., 60.0, 60.0); at.concatenate(AffineTransform.getTranslateInstance (50.0, 0.0)); at.concatenate(AffineTransform.getScaleInstance (0.5, 0.5)); g2.setTransform (at); Стиснення удвічі в усіх напрямках. Паралельне перенесення на вектор з координатами (50, 0) — "зсув по горизонталі". Поворот на 90° проти напрямку руху годинникової стрілки навколо "точки згину" з координатами (60, 60).

Клас BasicStroke
Основний конструктор класу

BasicStroke (width, cap, join, miter, dash, float dashBegin);

визначає такі властивості пера:

• width — товщину пера у пікселах, тип float;


• cap — стиль оформлення кінця лінії, це одна зі сталих типу int:
  • CAP_BUTT — оформлення відсутнє;
  • CAP_ROUND — закруглений кінець лінії;
  • CAP_SQUARE — квадратний кінець лінії;


• join — спосіб сполучення ліній, це одна зі сталих типу int:
  • JOIN_MITER — просте стикування;
  • JOIN_ROUND — дугою кола;
  • JOIN_BEVEL — перпендикуляром до бісектрисі кута між лініями;

• miter — відстань, починаючи з якої застосовують сполучення join, тип float;

• dash — масив елементів типу float, у якому:
  • елементи з парними індексами задають довжину штриха у пікселах;
  • елементи з непарними індексами — довжину проміжку між штрихами,
  масив перебирають циклічно;

• dashBegin — індекс, починаючи з якого перебирають елементи масиву dash, тип float.

Решта конструкторів задають деякі характеристики як усталено:

• BasicStroke (width, cap, join, miter) — суцільна лінія;

• BasicStroke (width, cap, join)
  — суцільна лінія, у якій при сполученні join_miter задають значення miter = 10.0;

• BasicStroke (width)
  — прямий обріз cap_square і сполучення join_miter зі значенням miter = 10.0;

• BasicStroke () — ширина 1.0.

Після створення пера одним з перелічених вище конструкторів і встановлення властивостей пера методом setStroke можна малювати різні фігури:

• методом — draw лише контур;
• методом — fill із заповненням.

Загальні властивості фігур, які можна намалювати методом draw класу Graphics2D, описано в інтерфейсі Shape. Даний інтерфейс реалізований для створення звичайного набору фігур — прямокутників, прямих, еліпсів, дуг, точок відповідними класами Rectangle2D, RoundRectangle2D, Line2D, Ellipse2D, Arc2D, Point2D пакунку java.awt.geom. У цьому пакунку є ще класи CubicCurve2D і QuadCurve2D для створення кривих третього і другого порядку. Всі ці класи абстрактні, але існують їх реалізації — вкладені класи Double і Float для завдання координат числами відповідного типу. У наступному прикладі використано класи Rectangle2D.Double, Line2d.Double і Ellipse2D.Double для креслення прямокутників, відрізків, еліпсів.

Приклад 4 проекту graphtest містить два класи:

• GraphTest — головний клас з входом у програму;
• Panel — побудова зображення.

і створює вікно такого вигляду.

Клас GeneralPath
Входить до пакунку java.awt.geom. Об'єкти цього класу можуть містити складні конструкції, складені з відрізків прямих або кривих ліній та інших фігур, сполучених або не сполучених між собою. Цей клас реалізує інтерфейс Shape, представники якого самі є фігурами і можуть бути елементами інших об'єктів класу GeneralPath.

Алгоритм 1 побудови представника класу GeneralPath

1. Cтворити:
   • або порожній об'єкт класу GeneralPath конструктором GeneralPath();
   • або об'єкт з однією фігурою s класу Shape конструктором GeneralPath(s).

2. До створеного об'єкта додати необхідні фігури s методом append(s, connect):

   • при справдженні булевої змінної connect (значення true) нову фігуру s з'єднують з уже наявними за допомогою поточного пера;

   • при хибності булевої змінної connect (значенні false) нову фігуру s не з'єднувати з уже наявними.

Клас GeneralPath має інший спосіб побудови шляху з відрізків прямих, квадратних і кубічних кривих. Таким чином можна створити об'єкт GeneralPath об'єкт, задавши одне з правил визначення належності точки внутрішнім точкам фігури (правило намотування) залежно від кількості обертів вектора, спрямованого з даної точки до точки, що рухається межею фігури:

• WIND_NON_ZERO — відмінність від нуля (як усталено);
• WIND_EVEN_ODD — непарність,

1. Cтворити порожній об'єкт класу GeneralPath конструктором GeneralPath();

2. Додати частини фігури, використавши такі методи з дійсними аргументами (тип float):

   • moveTo (x, y) — переміщення поточної точки у точку (x, y);

   • lineTo (x, y) — долучення відрізку прямої з поточної точки до точки (x, y);

   • quadTo (u, v, x, y) — долучення квадратної кривої з поточної точки до точки (x, y) і контрольною точкою (u, v) — точкою поперетину дотичних до кривої, проведених з початкової та кінцевої точок кривої Безьє;

   • curveTo(u, v, w, z, x, y) — долучення кубічної кривої з поточної точки до точки (x, y) і контрольними точками (u, v), (w, z) — точками на дотичних до кривої, проведених відповідно з початкової та кінцевої точок кривої Безьє;

   • closePath () — закриття поточного шляху.

Приклад 5 проекту graphtest містить два класи:

• GraphTest — головний клас з входом у програму;
• Panel — побудова зображення.

і створює вікно такого вигляду.

Способи заповнення фігур визначено в інтерфейсі Paint. Наразі Java 2D містить кілька втілень цього інтерфейса — класи Color, GradientPaint, TexturePaint, абстрактний клас MultipleGradientPaint і його розширення LinearGradientPaint і RadialGradientPaint. Клас Color нам відомий. Розглянемо способи заповнень класів GradientPaint і TexturePaint.

Клас GradientPaint
Надає можливість градієнтного заповнення таким чином:

• у точці, A(x₁, y₁) встановлюють колір с₁;

• у точці, B(x₂, y₂) встановлюють колір с₂;

• колір заповнення майже лінійно за інтенсивністю кожної складової змінюється від с₁ до с₂ вздовж відрізка [AB], залишаючись сталим уздовж кожної прямої, перпендикулярної до прямої (AB);

• у півплощині, яка не містить точки B і обмежена перпендикуляром до прямої (AB), що проходить через точку A, встановлюють колір с₁;

• у півплощині, яка не містить точки A і обмежена перпендикуляром до прямої (AB), що проходить через точку B, встановлюють колір с₂.

Таке заповнення створює конструктор з дійсними аргументами x₁, y₁, x₂, y₂ типу float і аргументами с₁, с₂ типу Color

GradientPaint (x1, y1, c1, x2, у2, c2);


GradientPaint (x1, y1, c1, x2, у2, c2, cyclic);

— конструктор при такому самому тлумаченні перших шести аргументів, як і для попередньо розглянутого конструктора, і при значенні булевого аргумента cyclic == true циклічно повторює заповнення вздовж прямої (AB) без дотримання двох останніх властивостей щодо сталості кольору у півплощинах.

Обидва конструктори мають конструктори-аналоги, у яких пару координат замінено на відповідні об'єкти класу Point2D.

Клас TexturePaint
можна використати таким чином (назви створюваних об'єктів можуть бути іншими, синтаксис вказівок подано у наступному прикладі).

1. Створити об'єкт buffer класу BufferedImage пакунку java.awt.image, вказавши як аргументи конструктора розміри області у пікселях і тип, що задають однією з таких сталих класу BufferedImage:

   • TYPE_3BYTE_BGR — 8-розрядні складові кольору RGB, відповідає стилю Windows колірної моделі BGR з кольорами синім, зеленими і червоним, збереженими у 3 байтах;

   • TYPE_4BYTE_ABGR,
     TYPE_4BYTE_ABGR_PRE — 8-розрядні складові кольору RGBA з кольорами синім, зеленими і червоним, збережений у 3 байтах і 1 байті альфа-каналу;

   • TYPE_BYTE_BINARY — непрозоре, упаковане байтами 1-, 2- або 4-бітове зображення;

   • TYPE_BYTE_GRAY — півтонове зображення байтами без знака, неіндексоване;

   • TYPE_BYTE_INDEXED — індексоване зображення байта;

   • TYPE_CUSTOM — не розпізнаний тип зображення (спеціалізоване зображення);

   • TYPE_INT_ARGB,
     TYPE_INT_ARGB_PRE — 8-розрядні складові кольору RGBA, упаковані в цілочисельні пікселі;

   • TYPE_INT_BGR — 8-розрядні складові кольору RGB, відповідає домовленостям Windows або Соляріс, колірна модель BGR з кольорами синім, зеленим і червоним, упаковані у цілочисельні пікселі;

   • TYPE_INT_RGB — 8-розрядні складові кольору RGB, упаковані в цілочисельні пікселі. Саме цей тип буде використано у прикладах;

   • TYPE_USHORT_555_RGB — модель кольору RGB, у якій відведено по 5 бітів на кожний з кольорів: червоний, зелений і синій без альфа-каналу;

   • TYPE_USHORT_565_RGB — модель кольору RGB, у якій відведено по 5 бітів на червоний та синій колір і 6 бітів на зеленийц без альфа-каналу;

   • TYPE_USHORT_GRAY — півтонування короткого цілого без знака, неіндексованого.

2. Створити bufferg — графічний контекст (представник класу Graphics2D) буфера buffer методом createGraphics класу BufferedImage.

3. Заповнити графічний контекст буфера зображенням, яке слугуватиме зразком заповнення (так само, як до цього заповнювали звичайні графічні контексти при малюванні).

4. Створити об'єкт класу TexturePaint конструктором
   
   TexturePaint (buffer, r);
   
   попередньо створивши прямокутник r — об'єкт класу Rectangle2D, розміри якого є розмірами зразка заповнення.

Після створення заповнення — об'єкта класу Color, GradientPaint або TexturePaint — його встановлюють у графічному контексті методом setPaint і використовують у подальшому методом fill.

Приклад 6 проекту graphtest містить два класи:

• GraphTest — головний клас з входом у програму;
• Panel — побудова зображення.

і створює вікно такого вигляду.

Класи LinearGradientPaint і RadialGradientPaint
Надають можливість створити градієнтне заповнення декількома кольорами уздовж прямої або радіально. Загальні властивості цих класів зібрано в абстрактному класі MultipleGradientPaint.

Алгоритм використання класу LinearGradientPaint

1. Задати координати (тип float) точок A(x₁, y₁) і B(x₂, y₂) — кінців відрізка, уздовж якого буде здійснено перехід між кольорами.

2. Відрізок [A, B] поділити на кілька частин точками, вказавши для кожної точки поділу С (у тому числі для точок A, B) координату — дійсне число (тип float) з відрізка [0, 1], що дорівнює відношенню відстаней AC : AB. З координат усіх точок поділу сформувати деякий масив t (назва може бути й іншою) з урахуванням такого:

   • 0 відповідає центру кола A;
   • 1 відповідає точці B на колі.

3. Для кожної точці поділу відрізка [A, B] задати свій колір. Усі кольори занести у деякий масив с (назва може бути й іншою).

4. Створити представника класу LinearGradientPaint таким конструктором:
   
   LinearGradientPaint (x1, y1, x2, у2, t, c);

Для радіального заповнення створюють представника класу RadialGradientPaint таким конструктором:

RadialGradientPaint (x1, у1, r, t, c);

Тут дійсні координати x₁, y₁ задають центр кола A, дійсне число r — довжина його радіуса AB. Тлумачення масивів t, c — таке саме, як і для LinearGradientPaint.

Кольори поза відрізком [AB] задають сталими вкладеного класу MultipleGradientPaint.cycleMethod:

• NO_CYCLE — використати перший і останній кольори (як усталено);

• REFLECT — зі зміною порядку перебору кольорів на протилежний при переході через точки, утворені відкладанням відрізків, рівних [AB], на прямій (AB) по різні боки від кінців відрізка [AB];

• REPEAT — циклічно перебираються кольору від першого до останнього, без зміни порядку перебору кольорів на протилежний при переході через точки, утворені відкладанням відрізків, рівних [AB], на прямій (AB) по різні боки від кінців відрізка [AB].

Ці сталі вказують як останній необов'язковий аргумент останніх двох згаданих конструкторів.

Можна також використати конструктори LinearGradientPaint i RadialGradientPaint, у яких замість пари координат використовують об'єкт класу Point2D.

Після створення заповнення — об'єкта класу LinearGradientPaint або RadialGradientPaint — його встановлюють у графічному контексті методом setPaint і використовують у подальшому при використанні методу fill.

Приклад 7 проекту graphtest містить два класи:

• GraphTest — головний клас з входом у програму;
• Panel — побудова зображення.

і створює вікно такого вигляду.

Виведення тексту засобами Java 2D

Шрифт — об'єкт класу Font — крім назви, стилю і розміру має ще півтора десятка властивостей: підкреслення, перекреслення, нахил, колір шрифту й колір тла, ширину й товщину символів, афінні перетворення, розташування зліва направо чи справа наліво.

Властивості шрифту задають за допомогою статичних сталих класу TextAttribute. Перелічимо Найчастіше використовувані властивості.

• BACKGROUND — тло:
  • тип Paint;
  • зарезервовані сталі — немає;
  • значення як усталено null (не відображати тло);
• BIDI_EMBEDDING — рівень вбудування тексту:
  • тип Integer;
  • зарезервовані сталі немає;
  • значення як усталено 0 (використовують напрямок базисної лінії);
• CHAR_REPLACEMENT — визначення гліфа (одиниці графіки для одиниці писемної мови):
  • тип GraphicAttribute;
  • зарезервовані сталі — немає;
  • значення як усталено null (виводити текст, використовуючи гліфи шрифта);
• FAMILY — родина шрифтів:
  • тип String;
  • зарезервовані сталі DIALOG, DIALOG_INPUT, SERIF, SANS_SERIF, MONOSPACED;
  • значення як усталено визначається налаштуваннями операційної системи;
• FONT — шифр:
  • тип Font;
  • зарезервовані сталі — немає;
  • значення як усталено null (не замінювати роздільну здатність шрифту);
• FOREGROUND — передній план:
  • тип Paint;
  • зарезервовані сталі — немає;
  • значення як усталено null (використовуючи поточне зафарбування);
• INPUT_METHOD_HIGHLIGHT — виділення вхідного методу:
  • тип InputMethodHighlight, Annotation;
  • значення як усталено null (не використовувати виділення вхідного методу);
• INPUT_METHOD_UNDERLINE — підкреслення вхідного методу:
  • тип Integer;
  • зарезервовані сталі UNDERLINE_LOW_ONE_PIXEL, UNDERLINE_LOW_TWO_PIXEL, UNDERLINE_LOW_DOTTED, UNDERLINE_LOW_GRAY, UNDERLINE_LOW_DASHED;
  • значення як усталено -1 (не робити підкрееслення);
• JUSTIFICATION — вирівнювання абзацу:
  • тип Number;
  • зарезервовані сталі JUSTIFICATION_FULL, JUSTIFICATION_NONE;
  • значення як усталено JUSTIFICATION_FULL (використовувати повну наведену ширину);
• KERNING — запит про розмір пробілу між парою символів:
  • тип Integer;
  • зарезервована стала KERNING_ON;
  • значення як усталено 0 (не робити запит про про розмір пробілу між парою символів);
• LIGATURES — лігатури — об'єднання знаків двох літер в один друкований символ:
  • тип Integer;
  • зарезервовані сталі LIGATURES_ON;
  • значення як усталено 0 (не формувати додаткові лігатури);
• NUMERIC_SHAPING — перетворення десятичних цифр ASCII:
  • тип NumericShaper;
  • зарезервовані сталі немає;
  • значення як усталено null (не формувати цифри);
• POSTURE — розташування — нахил шрифту (для додатних значень — нахил праворуч):
  • тип Number;
  • зарезервовані сталі POSTURE_REGULAR, POSTURE_OBLIQUE;
  • значення як усталено POSTURE_REGULAR;
• RUN_DIRECTION — напрям виведення рядка:
  • тип Boolean;
  • зарезервовані сталі RUN_DIRECTION_LTR, RUN_DIRECTION_RTL;
  • значення як усталено 0 (напрям як усталено);
• SIZE — розмір у pt:
  • тип Number;
  • зарезервовані сталі — немає;
  • значення як усталено 12.0;
• STRIKETHROUGH — перекреслення:
  • тип Boolean;
  • зарезервована стала STRIKETHROUGH_ON;
  • значення як усталено false (не перекреслювати);
• SUPERSCRIPT — перетворення в індекси:
  • тип Integer;
  • зарезервовані сталі SUPERSCRIPT_SUPER, SUPERSCRIPT_SUB;
  • значення як усталено 0 — використання стандартних гліфів і метрик;
• SWAP_COLORS — зміна кольорів:
  • тип Boolean;
  • зарезервована стала SWAP_COLORS_ON;
  • значення як усталено false (не міняти місцями кольори);
• TRACKING — відстеження (значення множать на розмір точки шрифту та передають через перетворення шрифту, щоб визначити додаткову величину, яку потрібно додати до просування кожного кластера гліфів. Позитивні значення відстеження будуть перешкоджати утворенню необов’язкових лігатур. Значення відстеження, як правило, складають від -0,1 до 0,3. Значення поза цим діапазоном, як правило, не бажані):
  • тип Number;
  • зарезервовані сталі TRACKING_LOOSE, TRACKING_TIGHT;
  • значення як усталено 0 (не відстежувати);
• TRANSFORM — перетворення:
  • тип TransformAttribute;
  • зарезервована стала TransformAttribute.IDENTITY;
  • значення як усталено Transform Attribute.IDENTITY;
• UNDERLINE — підкреслення:
  • тип Integer;
  • зарезервована стала UNDERLINE_ON;
  • значення як усталено -1 (не підкреслювати);
• WEIGHT — вага (наповнення) — відношення ширини основи до звичайної ширини:
  • тип Number;
  • зарезервовані сталі WEIGHT_EXTRA_LIGHT, WEIGHT_LIGHT, WEIGHT_DEMILIGHT, WEIGHT_REGULAR, WEIGHT_SEMIBOLD, WEIGHT_MEDIUM, WEIGHT_DEMIBOLD, WEIGHT_BOLD, WEIGHT_HEAVY, WEIGHT_EXTRABOLD, WEIGHT_ULTRABOLD;
  • значення як усталено WEIGHT_REGULAR;
• WIDTH — ширина — відношення удосконаленої ширини до звичайної ширини:
  • тип Number;
  • зарезервовані сталі WIDTH_CONDENSED, WIDTH_SEMI_CONDENSED, WIDTH_REGULAR, WIDTH_SEMI_EXTENDED, WIDTH_EXTENDED;
  • значення як усталено WIDTH_REGULAR.

Не всі шрифти дозволяють задати всі атрибути. Переглянути список допустимих атрибутів для даного шрифту можна, імпортувавши відповідний клас:

import java.text.AttributedCharacterIterator;

і використавши його, наприклад, таким чином:

Font f = new Font ( "Times New Roman", Font.BOLD, 12);
AttributedCharacterIterator.Attribute [] a = f.getAvailableAttributes ();
for (int i = 0; i < a.length; i ++) System.out.println (a[i]);

У результаті буде виведено перелік властивостей.

Клас Font має конструктор Font (Map attributes), яким можна відразу надати потрібні значення властивостям створюваного шрифту. Це вимагає попереднього запису атрибутів у спеціально створений об'єкт класу, що реалізовує інтерфейс Map: класу HashMap, WeakHashMap або Hashtable. Наприклад, таким чином:

import java.util.HashMap;
import java.awt.font.TextAttribute;
…
    HashMap hm = new HashMap ();
    hm.put (TextAttribute.SIZE, (60.0f));
    hm.put (TextAttribute.POSTURE, TextAttribute.POSTURE_OBLIQUE);
    Font f = new Font (hm);
…

Можна створити шрифт конструктором, використаним наприкінці вже розглянутого коду, а потім додавати і змінювати властивості методом deriveFont класу Font.

Текст в Java 2D володіє власним контекстом — об'єктом класу FontRenderContext, що зберігає всі дані, необхідні для виведення тексту. Отримати його можна методом getFontRenderContext класу Graphics2D. Вся інформація про текст, в тому числі і про його контекст, зібрано в об'єкті класу TextLayout. Цей клас в Java 2D замінює клас FontMetrics. У конструкторі класу TextLayout задають текст, шрифт і контекст. Наприклад, таким чином:

import java.awt.font.FontRenderContext;
import java.awt.font.TextLayout;
…
    Graphics2D g2 = (Graphics2D) g;
    FontRenderContext frc = g2.getFontRenderContext ();
    Font f = new Font ( "Serif", Font.BOLD, 20);
    String s = "Проба пера";
    TextLayout t = new TextLayout (s, f, frc); 
…

Клас TextLayout містить більше 20 методів get* для отримання даних про текст, його шрифт і контекст, а також метод draw з аргументами g2 (тип Graphics2D) і x, y (тип float), що виводить вміст об'єкта класу TextLayout у графічну область g2, починаючи з точки (x, y).

Метод getOutline з аргументом типу AffineTransform повертає контур шрифту у вигляді об'єкта Shape. Цей контур можна потім заповнити за зразком або вивести лише контур, як показано у наступному прикладі.

Приклад 8 проекту graphtest містить два класи:

• GraphTest — головний клас з входом у програму;
• Panel — побудова зображення.

і створює вікно такого вигляду.

Існує ще одна можливість створити текст з атрибутами — визначити об'єкт класу Attributedstring з пакунку java.text. Конструктор цього класу

AttributedString (s, a);

для рядка s (тип String) і властивостей a (тип Map) задає текст з властивостями. Потім можна додати або змінити властивості тексту методом addAttibute.

Для форматування тексту замість класу TextLayout застосовують клас LineBreakMeasurer, методи якого дозволяють відформатувати абзац. Для кожної частини тексту можна отримати екземпляр класу TextLayout і вивести текст, використовуючи його атрибути.

Для редагування тексту необхідно відстежувати поточну позицію в тексті. Це здійснюють методами класу TextHitinfo, а методи класу TextLayout дозволяють отримати позицію вказівника, виділити блок тексту й підсвітити його.

Клас GlyphVector

Можна задати окремі правила для виведення кожного окремого символу тексту. Для цього треба отримати екземпляр класу GlyphVector методом createGlyphVector класу Font, змінити позицію символу методом setGlyphPosition, задати перетворення символу, якщо це допустимо для даного шрифту, методом setGlyphTransform, і вивести змінений текст методом drawGlyphVector класу Graphics2D. Все це показано в наступному прикладі.

Приклад 9 проекту graphtest містить два класи:

• GraphTest — головний клас з входом у програму;
• Panel — побудова зображення.

і створює вікно такого вигляду.

Методи поліпшення унаочнення

Унаочнення створеної графіки можна вдосконалити, встановивши метод поліпшення одним з методів класу Graphics2D:

• setRenderingHints (key, value); — аргумент key має тип RenderingHints.Key, value — тип Object. Наприклад,
  setRenderingHint (RenderingHints.KEY_ANTIALIASING, RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON);

• setRenderingHints (Map hints); — аргумент hints має тип Map.

Ключі (методи поліпшення) та їхні значення задають сталими класу RenderingHints. Деякі з них подано наступною таблицею.

Для останньої властивості (контраст тексту РК) менше значення відповідає тексту з більшою контрастністю при відображенні темного тексту на світлому тлі. Типове корисне значення перебуває у вузькому діапазоні 140-180. Якщо значення не вказано, буде застосовано значення як усталено для системи або реалізації.

Не всі графічні системи забезпечують виконання цих методів, тому надання значень властивостям не означає, що обумовлені ними методи буде застосовано насправді.

Для кращої відповідності унаочнення налаштуванням дисплею визначено властивість "awt.font.desktophints", що зберігає таблицю типу Map з методами поліпшення візуалізації, наявними в налаштуваннях дисплея. Скористатися цією властивістю можна, наприклад, таким чином:

…
Graphics2D g2 = (Graphics2D) g;
Toolkit tk = Toolkit.getDefaultToolkit ();
Map map = (Map) (tk.getDesktopProperty ( "awt.font.desktophints"));
if (null != map) g2.addRenderingHints (map);
…

Завантаження і запис растрової графіки
Методи класу ImageIO надають можливість:

• зчитувати графічний файл у представника класу BufferedImage — метод read;
• записувати представника класу BufferedImage у графічний файл — метод write.

Приклад 10 проекту graphtest містить два класи:

• GraphTest — головний клас з входом у програму;
• Panel — завантаження за адресою URL й відтворення зображення, запис його у файл

і створює вікно такого вигляду.

У поданому прикладі 10:

• використаний рядок URL адреси:
  "http://www.kievoi.ippo.kubg.edu.ua/kievoi/NetBeans.png"
  
  можна замінити на рядок такого вигляду (при ОС Linux Mint / Ubuntu):
  "file:///home/user/NetBeans.png";

• допустиме використання типів gif, jpg, png для зчитуваних файлів растрової графіки;

• зображення буде записано у файл з назвою newname.png у теку проекту. Наприклад, /home/user/NetBeansProjects/graphtest при ОС Linux Mint / Ubuntu;

• вказівка:
  
  g2.drawImage(img, 10, 10, 300, 300, this);
  
  виводить зображення у прямокутник розміру 300×300, лівий верхній кут якого має координати (10, 10). Якщо розміри прямокутника не вказати, то зображення буде виведено без можливого спотворення стискування чи розтягу вздовж горизонталі чи вертикалі.

Приклад 11 проекту graphtest містить два класи:

• GraphTest — головний клас з входом у програму;
• Panel — завантаження за адресою файлової системи, відтворення, запис у файл

і створює вікно такого вигляду.

У поданому прикладі 11 використаний рядок адреси (при ОС Linux Mint / Ubuntu):
"/home/chief/NetBeansProjects/graphtest/netbeans.png" можна замінити на назву файлу "netbeans.png". Інакше кажучи, поточню текою, з якої починають пошук файлів, є тека проекту.

Метод getRGB класу BufferedImage
При застосуванні до представника BufferedImage (bi)

Color c = new Color(bi.getRGB(j,k));

повертає колір (тип Color) пікселя з указаними екранними координатами (j, k). Для отримання інтенсивностей базових кольорів моделі RGB використовують такі методи класу Color:

• getRed() — для червоного кольору;
• getGreen() — для зеленого кольору;
• getBlue() — для блакитного кольору.

Метод createImage класу Toolkit
Повертає посилання на об'єкт типу Image для таких аргументів:

• адреса файлу (тип String);
• url-адреса файлу (тип url);
• масив байтів (дані у форматі GIF або JPEG, тип byte []);
• перелічені через кому:
  • масив байтів (тип byte []);
  • початкове значення індекса (тип int);
  • довжина використаної послідовності байтів (тип int);
• постачальник (тип ImageProducer).

Останній спосіб вимагає докладного пояснення.

Модель "постачальник-споживач"

Часто зображення перед виведенням на екран опрацьовують: змінюються кольори окремих пікселів або цілих ділянок зображення, виділяються і перетворюють якісь частини зображення. В бібліотеці AWT застосовують дві моделі опрацювання зображень. Одна модель реалізує модель "постачальник-споживач" (Producer-Consumer):

• один об'єкт ("постачальник") породжує сам або перетворює отриманий з іншого місця продукт (в даному випадку набір пікселів) і передає іншим об'єктам;

• ці об'єкти ("споживачі") приймають продукт і теж перетворюють його при необхідності;

• лише після цього створюється об'єкт класу Image і зображення виводиться на екран.

У одного постачальника може бути кілька споживачів, які повинні бути зареєстровані постачальником. Постачальник і споживач активно взаємодіють, звертаючись до методів один одного. У графічної бібліотеці AWT цю модель описано двома інтерфейсами: ImageProducer і ImageConsumer пакунку java.awt.image.

Інтерфейс ImageProducer описує 5 методів з аргументом ic типу ImageConsumer:

• addConsumer (ic) — реєструє споживача ic;
• removeConsumer (ic) — скасовує реєстрацію споживача ic;
• isConsumer (ic) — перевіряє, чи зареєстровано споживача ic;
• startProduction (ic) — реєструє споживача ic і починає поставку зображення усім зареєстро­ваним споживачам;
• requestTopDownLeftRightResend (ic) — запит на зображення ще раз у порядку "зверху вниз, зліва направо" для методів опрацювання, які застосовують саме такий порядок.

З кожним екземпляром класу Image пов'язаний об'єкт, який реалізує інтерфейс ImageProducer. Його можна отримати методом getSource класу Image. Найпростіша реалізація інтерфейсу ImageProducer — клас MemoryImageSource — створює пікселі в оперативній пам'яті за масивом елементів типу byte або int. Спочатку створюють масив, що містить колір кожної точки. Потім створюють об'єкт класу MemoryImageSource. Його опрацьовує споживач або його перетворюють у тип Image методом createImage. У наступному прикладі подано програму, що виводить на екран квадрат розміром 500×500 пікселів:

• лівий верхній кут — червоний;
• лівий нижній кут — синій;
• правий верхній кут — зелений.

а в інших точках інтенсивність кольорів лінійно спадає від суми відстаней до кута.

Приклад 12 проекту graphtest містить два класи:

• GraphTest — головний клас з входом у програму;
• Panel — побудова зображення.

і створює вікно такого вигляду.

У коді класу Panel в конструктор класу-постачальника

MemoryImageSource (w, h, pix, 0, w)

занесено ширину w й висоту h зображення, масив pix, зміщенням у цьому масиві 0 і довжину рядка w. Споживачем є зображення img, створене методом createImage і виведене на екран методом drawImage. Лівий верхній кут зображення img розташовано у точці (0, 0) контейнера, а останній аргумент this показує, що роль ImageObserver грає сам клас Panel. Використання перевірки if (img == null) забезпечує сталість зображення без перемалювання навіть при зміні розмірів вікна.

Якщо прибрати таку перевірку (наприклад, закоментувати рядок з перевіркою умови), то зображення переходу кольорів буде змінюватися зі зміною розмірів вікна.

Інтерфейс ImageConsumer містить метод setPixels, виклик якого виглядає так:

setPixels (x, y, w, h, m, p, j0, l);

До цього методу звертається постачальник для передачі споживачеві пікселів, які містить прямокутник шириною w і висотою h з координатами верхнього лівого кута x, y — усі 4 змінні типу int — за даними масиву p типу int[], починаючи з індексу j0 типу int. Кожний рядок займає l (тип int) елементів масиву p. Кольори пікселів визначають у колірній моделі m типу ColorModel. Зазвичай це модель RGB. Можливе використання масиву p з елементами типу byte, а не int.

Клас ImageFilter
Як правило немає потреби втілювати інтерфейс ImageConsumer, бо є можливість використати готове його втілення — клас ImageFilter. Незважаючи на назву, цей клас не здійснює жодної фільтрації. Для перетворення зображень даний клас потрібно розширити, перевизначивши метод setPixels. Результат перетворення передають споживачеві, роль якого грає захищена (protected) властивість consumer цього класу.

Пакет java.awt.image містить 4 готових розширення класу ImageFilter:

• CropImageFilter (x, y, w, h) — виділяє фрагмент зображення розміру w×h з координатами x, y верхнього лівого кута;

• RGBImageFilter — змінює окремі пікселі, це абстрактний клас, що вимагає розширення і перевизначення методу FilterRGB;

• ReplicateScaleFilter (w, h) — змінює розміри зображення до w, h, дублюючи рядки і / або стовпчики при збільшенні розмірів або прибираючи деякі з них при зменшенні;

• AreaAveragingScaleFilter (w, h) — розширення попереднього класу, що при зміні розмірів зображення до w, h усереднюює значення інтенсивностей кольорів сусідніх пікселів.

Застосовують ці класи спільно з класом FilteredImageSource. Цей клас перетворює вже готову продукцію, використовуючи для перетворення об'єкт filter класу-фільтра ImageFilter або його підкласу. Обидва об'єкти задають у конструкторі

FilteredImageSource (producer, filter);

з аргументами типу ImageProducer і ImageFilter.

Поданий вище опис видається занадто складним і заплутаним. Але схема застосування фільтрів завжди одна й та сама — див. наступні три приклади.

Приклад 13 проекту graphtest містить два класи:

• GraphTest — головний клас з входом у програму;
• Panel — розрізання зображення на кадри і створення анімації.

Використавши файл coin.png такого зображення,

проект створює вікно з анімацією.

Примітка. У поданому проекті один і той самий кадр показано протягом 10 викликів таймером методу перемалювання repaint. Це зроблено для того, щоб уникнути "випадання" окремих кадрів навіть при коректній роботі таймера, підтвердженій друком системного часу.

Приклад 14 проекту graphtest містить два класи:

• GraphTest — головний клас з входом у програму;
• Panel — побудова зображення з масштабуванням.

Використавши файл gryvna.jpg із зображенняи гривні, проект створює таке вікно.

Приклад 15 проекту graphtest містить три класи:

• GraphTest — головний клас з входом у програму;

• Panel — побудова зображень: початкового та спотвореного;

• ColorFilter — містить метод filterRGB, що для кожного пікселя за його координатами на растровому зображенні отримує інтенсивності кольорів моделі RGB, змінює b — інтенсивність блакитного — за такою формулою:
  
  if (x<150) b = b*x/150;
  
  

Використавши файл gryvna.jpg ширини 300 із зображення гривні, проект створює таке вікно.

Для порівняння згори подано початкове зображення, знизу — зі спотвореною лівою половиною (150/300 = 1/2).

Приклад 16 проекту graphtest містить три класи:

• GraphTest — головний клас з входом у програму;

• Panel — побудова зображень: початкового та спотвореного;

• ShiftFilter — містить метод setPixels, що здійснює циклічний зсув на 80 пікселів праворуч.

Використавши файл gryvna.jpg із зображення гривні, проект створює таке вікно.

Для порівняння згори подано початкове зображення, знизу — спотворене циклічним зсувом на 80 пікселів праворуч.

Приклад 17 проекту graphtest містить три класи:

• GraphTest — головний клас з входом у програму;

• Panel — побудова зображень: початкового та спотвореного;

• MirrorFilter — містить метод setPixels, що здійснює дзеркальне відображення відносно горизонталі.

Використавши файл gryvna.jpg із зображення гривні, проект створює таке вікно.

Для порівняння згори подано початкове зображення, знизу — спотворене дзеркальним відображення відносно горизонталі.

Модель опрацювання прямим доступом (immediate mode model) — друга модель опрацювання зображення, запроваджена в Java 2D. Подібно до того, як замість класу Graphics система Java 2D використовує його розширення Graphics2D, замість класу Image в Java 2D використовують його розширення — клас BufferedImage. У конструкторі цього класу:

BufferedImage (w, h, imageType);

аргументи типу int задають розміри зображення w, h і спосіб зберігання точок imageType одією з таких сталих:

TYPE_INT_RGB
TYPE_INT_ARGB
TYPE_INT_ARGB_PRE
TYPE_INT_BRG
TYPE_3BYTE_BRG
TYPE_4BYTE_ABRG
TYPE_4BYTE_ABRG_PRE
TYPE_BYTE_GRAY
TYPE_BYTE_BINARY
TYPE_BYTE_INDEXED
TYPE_USHORT_565_RGB
TYPE_USHORT_555_RGB
TYPE_USHORT_GRAY

Назви сталих вказують на кількість відведеної пам'яті й використану колірну модель, у тому числі лише з відтінками сірого кольору (GRAY). Кожна складова кольору може займати один байт чи 5 або 6 бітів.

Представників класу BufferedImage рідко створюють конструкторами. Для цього частіше використовують метод createImage класу Component:

BufferedImage bi = (BufferedImage) createImage (w, h);

При цьому представник bi отримує властивості складової: колір тла й колір малювання, спосіб зберігання точок.

Розташування точок у зображенні встановлює клас Raster або його підклас WritableRaster. Ці класи задають систему координат зображення, надають доступ до окремих пікселів методом getPixel, дозволяють виділяти частину зображення методом getPixels. Клас WritableRaster додатково дозволяє змінювати окремі пікселі методом setPixel або цілі фрагменти зображення методами setPixels і setRect.

При створенні представника класу BufferedImage автоматично буде створено пов'язаний з ним представник класу WritableRaster.

Точки зображення зберігають у прихованому буфері, що містить одновимірний або двовимірний масив точок. Всю роботу з буфером здійснюють методами одного з таких класів: DataBufferByte, DataBufferInt, DataBufferShort, DataBufferUShort залежно від довжини даних. Загальні властивості цих класів зібрано в їхньому абстрактному суперкласі DataBuffer. У ньому визначено типи даних, що зберігають у буфері: TYPE_BYTE, TYPE_USHORT, TYPE_INT, TYPE_UNDEFINED.

Методи класу DataBuffer надають прямий доступ до даних буфера, але зручніше і безпечніше звертатися до них методами класів Raster і WritableRaster.

При створенні представника класу Raster або класу WritableRaster буде створено представник відповідного підкласу класу DataBuffer.

Raster може звертатися не лише до буфера DataBuffer, а й до підкласів абстрактного класу SampleModel, що розглядає не окремі байти буфера, а складові (samples) кольору. У моделі RGB — це червона, зелена і синя складові.

Підкласи класу SampleModel пакету java.awt.image

• ComponentSampleModel — кожну складову кольору зберігають в окремому елементі масиву DataBuffer;

• BandedSampleModel — розширення класу ComponentSampleModel — дані зберігають у масивах, кожний з яких містить дані лише щодо однієї складової кольору;

• PixelInterleavedSampleModel — розширення класу ComponentSampleModel — усі складові кольору одного пікселя зберігають у сусідніх елементах одного масиву DataBuffer;

• MultiPixelPackedSampleModel — колір кожного пікселя містить лише одну складову, яку можна упаковати в один елемент масиву DataBuffer;

• SinglePixelPackedSampleModel — усі складові кольору кожного пікселя зберігають в одному елементі масиву DataBuffer.

Отже, Java 2D передбачає систему

для керування даними зображення BufferedImage. Можна маніпулювати точками зображення, використовуючи їхні координати у методах класів Raster або звертаючись до складових кольору пікселя методами класів SampleModel. Якщо потрібно працювати з окремими байтами, використовують класи DataBuffer. Застосовувати цю систему доводиться лише при створенні свого способу перетворення зображення. Стандартні перетворення виконують дуже просто.

Перетворення зображення a → b здійснюють методи

filter (a, b);

у таких випадках:

• для a, b з класу BufferedImage метод описано в інтерфейсі BufferedImageOp;

• для a з класу Raster, b з класу WritableRaster метод описано в інтерфейсі RasterOp лише для перетворення координатної системи зображення.

В обох випадках метод повертає посилання на змінений об'єкт b.

Спосіб перетворення визначено класом, які реалізують ці інтерфейси. Параметри перетворення задано в конструкторі класу.

Класи, втілені інтерфейсами BufferedImageOp і RasterOp

• AffineTransformOp — афінні перетворення зображення;
• RescaleOp — зміна інтенсивності зображення;
• LookupOp — зміна окремих складових кольору зображення;
• BandCombineOp — зміна складових кольору в Raster;
• ColorConvertOp — зміна колірної моделі зображення;
• ConvolveOp — зміна контрасту й/або яскравості зображення, ефект "розми­тості" та інші ефекти.

Розглянемо, як можна застосувати ці класи для перетворення зображення.

Клас AffineTransform розглянуто вище. Далі ми лише застосуємо його аналог для перетворення зображення. У конструкторі класу AffineTransformOp вказують у такому порядку: попередньо створене афінне перетворення at типу AffineTransform, спосіб інтерполяції interp типу int і/або правила унаочнення hints типу RenderingHints.

AffineTransformOp (at, interp);
AffineTransformOp (at, interp, hints);
AffineTransformOp (at,         hints);

Спосіб інтерполяції — це одна з двох сталих:

• type_nearest_neighbor — значення як усталено;
• type_bilinear.

Після створення об'єкта класу AffineTransformOp застосовують метод filter. При цьому зображення буде перетворено всередині нової області типу BufferedImage, яку на наступному малюнку виділено чорним кольором.

Інший спосіб афінного перетворення зображення — це застосувати метод

drawImage (bi, op, x, y);

класу Graphics2D для bi з класу BufferedImage, op з класу BufferedImageOp, x,y типу int. При цьому буде перетворено всю область img, як показано на наступному малюнку посередині.

У поданому нижче прикладі 18 зверніть увагу на особливості роботи з BufferedImage: потрібно створити графічний контекст зображення і вивести в нього зображення. Ці дії здаються зайвими, але вони зручні для подвійний буферизації, яка зараз стала стандартом перемальовування зображень. У бібліотеці Swing її виконують автоматично.

Приклад 18 проекту graphtest містить два класи:

• GraphTest — головний клас з входом у програму;

• Panel — побудова зображень з використанням файлу cd.png для отримання такого вікна

Зміна інтенсивності зображення — це спотворення зображення шляхом одного й того самого лінійного перетворення: x → kx + b інтенсивності кожного кольору з приводенням результату до діапазону значень складової. Числа k і b (тип float) одні й ті самі для всіх пікселів. Їх задають у конструкторі класу разом з правилами візуалізації h (тип RenderingHints):

RescaleOp (k, b, h);

Після цього застосовують метод filter.

Приклад 19 проекту graphtest містить два класи:

• GraphTest — головний клас з входом у програму;

• Panel — побудова зображень: початкового та спотвореного.

Використавши файл gryvna.jpg із зображенням гривні, проект створює таке вікно.

Для порівняння згори подано початкове зображення, знизу — "негатив", створений таким лінійним перетворенням інтенсивностей кольорів:

Інакше кажучи, при k = –1, b = 255.

Зміна складових кольору передбачає здійснення таких кроків:

• створити 2-вимірний масив s, який для кожної складової (i = 0, 1, 2) і кожного допустимого значення інтенсивності кольору (j = 0, 1, 2, …, 255) встановлює нове значення інтенсивності кольору s[i,j], на яке буде змінено початкове значення j;

• створити об'єкти типів ByteLookupTable і LookupOp за побудованим масивом s;

• застосувати метод filter для побудови нового зображення.

Приклад 20 проекту graphtest містить два класи:

• GraphTest — головний клас з входом у програму;

• Panel — побудова зображень: початкового та спотвореного наданням червоній складовій кольору найбільшого з можливих значень 255.

Використавши файл gryvna.jpg із зображенням гривні, проект створює таке вікно.

Запровадимо такі позначення:

• f_{x y} — інтенсивність кольору точки з координатами x, y;

• w_jk при j = – J, – J + 1, …, J – 1, J;   k = – K, – K + 1, …, K – 1, K — елементи деякої прямокутної таблиці чисел.

Згортка (convolution) за відомими значеннями вагових коефіцієнтів w_jk задає лінійне перетворення насиченості кольору точки залежно від насиченості кольору навколишніх точок таким чином:

Змінюючи значення вагових коефіцієнтів w_jk , можна отримати різні ефекти, підсилюючи або зменшуючи вплив сусідніх точок:

• якщо сума всіх (2J + 1)(2K + 1) чисел w_jk дорівнює 1, то загальна інтенсивність кольору внутрішні майже не зміниться (див. формулу для точок на межі зображення);

• якщо при цьому значення w_jk однакові, проявиться ефект розмитості, імли;

• якщо вага w₀₀ істотно перевищує інші значення w_jk при загальній сумі 1, то зростає контрастність.

У Java 2D згортка здійснюють за таким алгоритмом.

1. Задати значення елементів лінійного масиву ваг w з переліком значень w_jk у порядку зростання k + j · (2K + 1) — у порядку зростання j, а при сталому j — у порядку зростання k;

2. За значенням створеного масиву w створити представника класу Kernel — ядро згортки — такою вказівкою:
   
   Kernel kern = new Kernel (2*j+1, 2*k+1, w);

3. Створити об'єкт класу ConvolveOp за створеним ядром:
   
   ConvolveOp conv = new ConvolveOp (kern);

4. Застосувати метод filter до створеного об'єкту класу ConvolveOp:
   
   conv.filter (bi, bimg);

Приклад 21 проекту graphtest містить два класи:

• GraphTest — головний клас з входом у програму;

• Panel — побудова зображень: початкового та створених за допомогою згорток.

Використавши файл mashroom.jpg із зображенням гриба, проект створює таке вікно.

Є кілька способів створити анімацію. Найпростіший з них — записати заздалегідь всі необхідні кадри у графічні файли, завантажити їх в оперативну пам'ять у вигляді об'єктів класу Image або BufferedImage і виводити їх по черзі на екран.

Приклад 22 проекту graphtest містить один клас GraphTest, який, використавши файли f1, f2, f3, f4, f5, f6, створює вікно з анімацією.

Не можна звертатися безпосередньо до методу paint для перемальовування вікна, бо цей метод буде виконано автоматично при кожній зміні вмісту вікна, його переміщенні чи зміні розмірів. Для запиту на перемальовування вікна у класі Component є метод repaint. Метод repaint чекає, коли трапиться нагода перемалювати вікно, і потім звертається до методу paint. Для "важкої" складової він викликає метод update (Graphics g). Кілька звернень до методу repaint можуть бути виконані за один раз.

Метод update у класі Component звертається до методу paint, який переозначують у підкласах класу Component. Для "легких" складових срава йде складніше. Метод repaint послідовно звертається до методів repaint, що охоплюють "легкі" контейнери, поки не зустрінеться "важкий" контейнер. Найчастіше це екземпляр класу Container. У ньому викликають перевизначення метод update, що очищає і перемальовує контейнер. Потім йде звернення у зворотному порядку до методів update всіх "легких" складових у контейнері.

Звідси випливає, що для усунення мерехтіння "легких" складових необхідно перевизначати метод update першого осяжний "важкого" контейнера, звертаючись в ньому до методу super.update(g) або super.paint(g). Якщо кадри покривають лише частину вікна, причому кожен раз нову, то очищення вікна методом clearRect необхідна, інакше старі кадри залишаться у вікні, з'явиться "хвіст". Щоб усунути мерехтіння, використовують прийом, який отримав назву подвійна буферизація (double buffering).

Поліпшення зображення подвійний буферизацією полягає у тому, що в оперативній пам'яті створюють буфер — об'єкт класу Image або BufferedImage — і викликають його графічний контекст, у якому формують зображення. Там же відбувається очищення буфера, що не відображають на екрані. Тільки після виконання всіх дій готове зображення виводять на екран. Все це відбувається в методі update, а метод paint лише звертається до update. Наступні приклади 23 і 24 роз'яснюють даний прийом.

Приклад 23 проекту graphtest містить один клас GraphTest, отриманий з коду прикладу 22 таким чином:

• долученням (наприкінці коду) переозначення методу update, що використовує подвійну буферизацію об'єктом класу Image;

• збільшенням у 10 разів (до 1 секунди) проміжку часу між виведенням зображень;

• вилученням 10-кратного повтору виведення одного й того самого зображення, використаного для правильної анімації без використання подвійної буферизації.

У результаті отримано таку саму для сприйняття користувача анімацію, але створену меншою (у 10 разів) кількістю дій.

Приклад 24 проекту graphtest містить один клас GraphTest, який відрізняється від коду прикладу 23 тим, що у переозначеному методі update використано подвійну буферизацію об'єктом класу BufferedImage. Але результат виконання коду той самий.

Приклад 25 проекту graphtest містить один клас Graphtest, який використовує файли зображень background.jpg i plane.png для створення такої анімації за допомогою затримки у часі Thread.sleep.

Того самого результату можна досягнути з використанням класів Timer і TimerTask — див. відповідний код.

Ефект переливання кольору, мерехтіння, затемнення та інші ефекти, отримані заміною окремих пікселів зображення, зручно створювати за допомогою класу MemoryImageSource. Методи newPixels цього класу викликають негайне перемалювання зображення навіть без звернення до методу repaint, якщо перед цим застосовано метод setAnimated(true). Найчастіше застосовуються два методи:

• newPixels (x, y, w, h) — споживачу надсилають вказану цілими аргументами прямокутну частину зображення;
• newPixels () — споживачу надсилають все зображення.

Приклад 26 проекту graphtest містить один клас Graphtest, який створює таку анімації поширення хвиль інтенсивностей кольорів:

• червоного — по горизонталі;
• зеленого — по вертикалі

при нульовій інтенсивності блакитного кольору.

Текст упорядкував Олександр Рудик з використанням таких джерел:

• https://it.wikireading.ru/hk2qm9nxd4
• https://it.wikireading.ru/hOBdIjCRf5