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Professionelle Bücher. Auch für Einsteiger.

Inhaltsverzeichnis
Vorwort
1 Java ist auch eine Sprache
2 Sprachbeschreibung
3 Klassen und Objekte
4 Der Umgang mit Zeichenketten
5 Eigene Klassen schreiben
6 Exceptions
7 Generics<T>
8 Äußere.innere Klassen
9 Besondere Klassen der Java SE
10 Architektur, Design und angewandte Objektorientierung
11 Die Klassenbibliothek
12 Bits und Bytes und Mathematisches
13 Datenstrukturen und Algorithmen
14 Threads und nebenläufige Programmierung
15 Raum und Zeit
16 Dateien, Verzeichnisse und Dateizugriffe
17 Datenströme
18 Die eXtensible Markup Language (XML)
19 Grafische Oberflächen mit Swing
20 Grafikprogrammierung
21 Netzwerkprogrammierung
22 Verteilte Programmierung mit RMI
23 JavaServer Pages und Servlets
24 Datenbankmanagement mit JDBC
25 Reflection und Annotationen
26 Dienstprogramme für die Java-Umgebung
A Die Begleit-DVD
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Java ist auch eine Insel von Christian Ullenboom
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Rheinwerk Computing
ISBN 978-3-8362-1506-0
Pfeil 20 Grafikprogrammierung
  Pfeil 20.1 Grundlegendes zum Zeichnen
    Pfeil 20.1.1 Die paint()-Methode für das AWT-Frame
    Pfeil 20.1.2 Zeichnen von Inhalten auf ein JFrame
    Pfeil 20.1.3 Auffordern zum Neuzeichnen mit »repaint()«
    Pfeil 20.1.4 Java 2D-API
  Pfeil 20.2 Einfache Zeichenmethoden
    Pfeil 20.2.1 Linien
    Pfeil 20.2.2 Rechtecke
    Pfeil 20.2.3 Ovale und Kreisbögen
    Pfeil 20.2.4 Polygone und Polylines
  Pfeil 20.3 Zeichenketten schreiben und Fonts
    Pfeil 20.3.1 Zeichenfolgen schreiben
    Pfeil 20.3.2 Die Font-Klasse
    Pfeil 20.3.3 Einen neuen Font aus einem gegebenen Font ableiten
    Pfeil 20.3.4 Zeichensätze des Systems ermitteln *
    Pfeil 20.3.5 Neue TrueType-Fonts in Java nutzen
    Pfeil 20.3.6 Font-Metadaten durch FontMetrics *
  Pfeil 20.4 Geometrische Objekte
    Pfeil 20.4.1 Die Schnittstelle Shape
    Pfeil 20.4.2 Kreisförmiges
    Pfeil 20.4.3 Kurviges *
    Pfeil 20.4.4 Area und die konstruktive Flächengeometrie *
    Pfeil 20.4.5 Pfade *
    Pfeil 20.4.6 Punkt in einer Form, Schnitt von Linien, Abstand Punkt/Linie *
  Pfeil 20.5 Das Innere und Äußere einer Form
    Pfeil 20.5.1 Farben und die Paint-Schnittstelle
    Pfeil 20.5.2 Farben mit der Klasse »Color«
    Pfeil 20.5.3 Die Farben des Systems über SystemColor *
    Pfeil 20.5.4 Composite und Xor *
    Pfeil 20.5.5 Dicke und Art der Linien von Formen bestimmen über »Stroke« *
  Pfeil 20.6 Bilder
    Pfeil 20.6.1 Eine Übersicht über die Bilder-Bibliotheken
    Pfeil 20.6.2 Bilder mit »ImageIO« lesen
    Pfeil 20.6.3 Ein Bild zeichnen
    Pfeil 20.6.4 Programm-Icon/Fenster-Icon setzen
    Pfeil 20.6.5 Splash-Screen *
    Pfeil 20.6.6 Bilder im Speicher erzeugen *
    Pfeil 20.6.7 Pixel für Pixel auslesen und schreiben *
    Pfeil 20.6.8 Bilder skalieren *
    Pfeil 20.6.9 Schreiben mit ImageIO
    Pfeil 20.6.10 Asynchrones Laden mit getImage() und dem MediaTracker *
  Pfeil 20.7 Zum Weiterlesen


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20.5 Das Innere und Äußere einer Form  Zur nächsten ÜberschriftZur vorigen Überschrift

Vor dem Zeichnen sammelt das Grafiksystem die Objekte in einem Kontext. Er bestimmt für die Form den Zeichenbereich (engl. clipping), die Transformationen, die Komposition von Objekten. Die diversen drawXXX()- und fillXXX()-Methoden von Graphics2D berücksichtigen beim Zeichnen Farb- und Texturangaben, Dicken der Umrisslinien, Linienmuster und Weiteres. Unterscheiden müssen wir zwischen zwei Eigenschaften:

  • Umrisslinie (Stroke): Bestimmt zum Beispiel die Dicke der Umrisslinie oder das Zeichenmuster.
  • Füllung (Paint): Wählt dazu etwa Farbe oder Verläufe.

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20.5.1 Farben und die Paint-Schnittstelle  Zur nächsten ÜberschriftZur vorigen Überschrift

Die Farben für das Innere geben Objekte vom Typ java.awt.Paint an. Paint ist eine Schnittstelle, die unter anderem folgende Klassen aus dem java.awt-Paket implementieren:

  • Color: Repräsentiert sRGB-Farben und Alpha-Werte (Transparenz).
  • GradientPaint, LinearGradientPaint, RadialGradientPaint: Füllt Formen (Shape-Objekte) mit Farbverläufen.
  • TexturePaint: Füllt Formen mit einer Textur.
  • SystemColor: Repräsentiert Farben, wie sie vom Benutzer in den Systemeinstellungen definiert sind.

Zur Zuweisung eines Paint-Objekts auf dem aktuellen Graphics2D-Kontext dient die Methode setPaint(Paint). Insbesondere für Farben findet sich auch die Methode setColor(). Der Grund für diesen Unterschied ist, dass Paint erst später in Java 2 einzog.

Die Schnittstelle Paint selbst erweitert die Schnittstelle Transparency und gibt auf diese Weise an, dass alles, was gezeichnet werden kann, über Transparenz-Informationen verfügt. Die einzige Methode ist getTransparency(), und sie liefert Werte der Konstanten BITMASK, OPAQUE und TRANSLUCENT.


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20.5.2 Farben mit der Klasse »Color«  Zur nächsten ÜberschriftZur vorigen Überschrift

Der Einsatz von Farben und Transparenzen ist in Java-Programmen dank der Klasse java.awt.Color einfach. Ein Color-Objekt repräsentiert üblicherweise einen Wert aus dem sRGB-Farbraum (Standard-RGB), kann aber auch andere Farbräume über den Basistyp java.awt.color.ColorSpace darstellen (wir werden das nicht weiter verfolgen).

Die Klasse Color stellt Konstanten für Standard-Farben und einige Konstruktoren sowie Anfragemethoden bereit. Außerdem gibt es Methoden, die abgewandelte Color-Objekte liefern – das ist nötig, da Color-Objekte wie String oder File immutable sind.


class java.awt.Color
implements Paint, Serializable

  • Color( float r, float g, float b ) Erzeugt ein Color-Objekt mit den Grundfarben Rot, Grün und Blau. Die Werte müssen im Bereich 0.0 bis 1.0 liegen, sonst folgt eine IllegalArgumentException.
  • Color( int r, int g, int b ) Erzeugt ein Color-Objekt mit den Grundfarben Rot, Grün und Blau. Die Werte müssen im Bereich 0 bis 255 liegen, sonst folgt eine IllegalArgumentException.
  • Color( int rgb ) Erzeugt ein Color-Objekt aus dem rgb-Wert, der die Farben Rot, Grün und Blau kodiert. Der Rotanteil befindet sich unter den Bits 16 bis 23, der Grünanteil in 8 bis 15 und der Blauanteil in 0 bis 7. Da ein Integer immer 32 Bit breit ist, ist jede Farbe durch 1 Byte (8 Bit) repräsentiert. Die Farbinformationen werden nur aus den 24 Bit genommen. Sonstige Werte werden einfach nicht betrachtet und mit einem Alpha-Wert gleich 255 überschrieben.
  • Color( int r, int g, int b, int a )
  • Color( float r, float g, float b, float a ) Erzeugt ein Color-Objekt mit Alpha-Wert für Transparenz.
  • static Color decode( String nm ) throws NumberFormatException Liefert die Farbe von nm. Die Zeichenkette ist hexadezimal als 24-Bit-Integer kodiert, etwa #00AAFF. Eine Alternative ist new Color( Integer.parseInt(colorHexString, 16) );.

Hinweis Menschen unterscheiden Farben an den drei Eigenschaften Farbton, Helligkeit und Sättigung. Die menschliche Farbwahrnehmung kann etwa zweihundert Farbtöne unterscheiden. Diese werden durch die Wellenlänge des Lichts bestimmt. Die Lichtintensität und Empfindlichkeit unserer Rezeptoren lässt uns etwa fünfhundert Helligkeitsstufen unterscheiden. Bei der Sättigung handelt es sich um eine Mischung mit weißem Licht. Hier erkennen wir etwa zwanzig Stufen. Unser visuelles System kann somit ungefähr zwei Millionen (200 × 500 × 20) Farbnuancen unterscheiden.


Zufällige Farbblöcke zeichnen

Um die Möglichkeiten der Farbgestaltung einmal zu beobachten, betrachten wir die Ausgabe eines Programms, das Rechtecke mit wahllosen Farben anzeigt:

Listing 20.11  com/tutego/insel/ui/graphics/ColorBox.java

package com.tutego.insel.ui.graphics;

import java.awt.*;
import java.util.Random;
import javax.swing.*;

public class ColorBox extends JPanel
{
  private static final long serialVersionUID = –2294685016438617741L;
  private static final Random r = new Random();

  @Override
  protected void paintComponent( Graphics g )
  {
    super.paintComponent( g );

    for ( int y = 12; y < getHeight() – 25; y += 30 )
      for ( int x = 12; x < getWidth() – 25; x += 30 )
      {
        g.setColor( new Color( r.nextInt(256), r.nextInt(256), r.nextInt(256) ) );
        g.fillRect( x, y, 25, 25 );
        g.setColor( Color.BLACK );
        g.drawRect( x – 1, y – 1, 25, 25 );
      }
  }

  public static void main( String[] args )
  {
    JFrame f = new JFrame( "Neoplastizismus" );
    f.setDefaultCloseOperation( JFrame.EXIT_ON_CLOSE );
    f.setSize( 300, 300 );
    f.add( new ColorBox() );
    f.setVisible( true );
  }
}

Abbildung 20.8  Programmierter Neoplastizismus

Das Fenster der Applikation hat eine gewisse Größe, die wir mit size() in der Höhe und Breite abfragen. Anschließend erzeugen wir Blöcke, die mit einer zufälligen Farbe gefüllt sind. fillRect() übernimmt diese Aufgabe. Da die gefüllten Rechtecke immer in der Vordergrundfarbe gezeichnet werden, setzen wir den Zeichenstift durch die Methode setColor(), die natürlich eine Objektmethode von Graphics ist. Entsprechend gibt es eine korrespondierende Methode getColor(), die die aktuelle Vordergrundfarbe als Color-Objekt zurückgibt (diese Methode darf nicht mit den Methoden getColor(String) beziehungsweise getColor(String, Color) aus der Klasse Color verwechselt werden).


abstract class java.awt.Graphics

  • abstract void setColor( Color c ) Setzt die aktuelle Farbe, die dann von den Zeichenmethoden berücksichtigt wird.
  • abstract Color getColor() Liefert die aktuelle Farbe.

Vordefinierte Farben

Wenn wir Farben benutzen wollen, sind schon viele Werte vordefiniert, wie Color.WHITE. In der Klasse jawa.awt.Color sind dazu viele Zeilen der Form

/**
 * The color white.
 */
public  static final Color WHITE = new Color( 255, 255, 255 );

platziert. Die folgende Tabelle zeigt die deklarierten Konstanten inklusive Wertebelegung für die Farbtupel:


Tabelle 20.1  Farbanteile für die vordefinierten Standardfarben

Color-Konstante Rot Grün Blau

WHITE

255

255

255

BLACK

0

0

0

RED

255

0

0

GREEN

0

255

0

BLUE

0

0

255

YELLOW

255

255

0

MAGENTA

255

0

255

CYAN

0

255

255

PINK

255

175

175

ORANGE

255

200

0

LIGHT_GRAY

192

192

192

DARK_GRAY

64

64

64


Alle Farbnamen gibt es auch kleingeschrieben. Zwar stammt von Sun die Namenskonvention, dass Konstanten großgeschrieben werden, aber bei den Farbnamen wurde das erst in Java 1.4 nachgeholt – sieben Jahre später.

Farbanteile zurückgeben

Mitunter müssen wir den umgekehrten Weg gehen und von einem gegebenen Color-Objekt wieder die Rot-, Grün- oder Blau-Anteile extrahieren. Dies ist einfach, und die Java-Bibliothek bietet Entsprechendes an:


class java.awt.Color
implements Paint, Serializable

  • int getRed(), int getGreen(), int getBlue() Liefert Rot-, Grün- und Blau-Anteile des Farbobjekts im Bereich von 0 bis 255.
  • int getAlpha() Gibt den Alpha-Anteil zurück.
  • int getRGB() Gibt die RGB-Farbe zurück. Die Bits 24–31 repräsentieren den Alpha-Wert, 16–23 stehen für Rot, 8–15 für Grün und 0–7 für Blau.

Einen helleren oder dunkleren Farbton wählen *

Zwei besondere Methoden sind brighter() und darker(). Sie liefern ein Farbobjekt zurück, das jeweils eine Farbnuance heller beziehungsweise dunkler ist. Die Graphics-Methode draw3DRect() nutzt zum Beispiel diese beiden Methoden, um die Ränder in hellerem oder dunklerem Farbton zu zeichnen.


class java.awt.Color
implements Paint, Serializable

  • Color brighter() Gibt einen helleren Farbton zurück.
  • Color darker() Gibt einen dunkleren Farbton zurück.

Farbveränderung mit Nullanteilen *

Bei den Farbwerten müssen wir nun die Zusammensetzung aus Rot, Grün und Blau bedenken. Ein voller Wert ist mit 255 belegt. Die Berechnung kann diesen Wert noch modifizieren. Doch ist ein Eintrag mit 0 belegt, so erkennen wir aus der Berechnung, dass der Wert bei null bleiben wird. Daher sollten wir bedenken, was bei reinen Farben (wie etwa Rot) durch ein brighter() passiert. Ein reiner Rotton kann sich zwar in der Helligkeit ändern, aber ein Color.RED.brighter() liefert immer noch Color.RED.

System.out.println( Color.RED.brighter() ); // java.awt.Color[r=255,g=0,b=0]
System.out.println( Color.RED.darker() );   // java.awt.Color[r=178,g=0,b=0]

Bei brighter() kommen die Farben demnach nicht näher an Weiß heran, und bei darker() nicht näher an Schwarz.

Um also echte Helligkeitsveränderungen zu bekommen, müssen wir die Farben vorher umrechnen. Hierzu bieten sich andere Farbräume an, wie beispielsweise der HSB-Raum, in dem wir Komponenten für die Helligkeit haben. RGBtoHSB() gibt ein Feld mit den Werten für Hue, Saturation und Brightness für ein Tripel von Rot-, Grün- und Blau-Werten zurück. Nach einer Veränderung der Helligkeit können wir diesen Farbraum wieder mit HSBtoRGB() zurückkonvertieren.

Farbmodelle HSB und RGB *

Zwei Farbmodelle sind in der Computergrafik geläufig. Das RGB-Modell, bei dem die Farben durch einen Rot-, Grün- und Blau-Anteil definiert werden, oder das HSB-Modell, das die Farben durch Farbton (engl. hue), Farbsättigung (engl. saturation) und Helligkeit (engl. brightness) definiert. Die Farbmodelle können die gleichen Farben beschreiben und ineinander umgerechnet werden.


class java.awt.Color
implements Paint, Serializable

  • static int HSBtoRGB( float hue, float saturation, float brightness ) Aus einem HSB-kodierten Farbwert wird ein RBG-Farbwert.
  • static float[] RGBtoHSB( int r, int g, int b, float[] hsbvals ) Verlangt ein Array hsbvals zur Aufnahme von HSB, in dem die Werte gespeichert werden sollen. Das Array kann null sein und wird somit angelegt. Das Feld wird zurückgegeben.
  • static Color getHSBColor( float h, float s, float b ) Erzeugt ein Color-Objekt mit Werten aus dem HSB-Modell. Implementiert als return new Color(HSBtoRGB(h, s, b)).

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20.5.3 Die Farben des Systems über SystemColor *  Zur nächsten ÜberschriftZur vorigen Überschrift

Bei eigenen Java-Programmen ist es wichtig, dass diese sich so perfekt wie möglich in die Reihe der anderen Host-Programme einreihen, ohne großartig aufzufallen. Dafür muss ein Fenster die globalen Einstellungen wie den Zeichensatz und die Farben kennen. Für die Systemfarben gibt es die Klasse SystemColor, die alle Farben einer grafischen Oberfläche auf symbolische Konstanten abbildet. Besonders praktisch ist dies bei Änderungen von Farben während der Laufzeit. Über diese Klasse können immer die aktuellen Werte eingeholt werden, denn ändert sich beispielsweise die Hintergrundfarbe der Laufleisten, ändert sich damit auch der RGB-Wert. Die Systemfarben sind Konstanten von SystemColor und werden mit der Methode getRGB() in eine Ganzzahl umgewandelt.

Die Klasse deklariert die folgenden statischen finalen Variablen: [Oracle verstößt mal wieder gegen die eigenen Namenskonventionen. Die finalen Variablen – Konstanten – sollten großgeschrieben werden. Das funktioniert bei den SystemColor-Objekten aber nicht, da es alle Bezeichnernamen schon in Großbuchstaben gibt, und zwar für Variablen vom Typ Byte, die Verweise in eine interne Tabelle darstellen. ]


class java.awt.SystemColor
implements Serializable


Tabelle 20.2  Konstanten der Systemfarben

SystemColor Welche Farbe darauf anspricht

desktop

Farbe des Desktop-Hintergrunds

activeCaption

Hintergrundfarben für Text im Fensterrahmen

activeCaptionText

Farbe für Text im Fensterrahmen

activeCaptionBorder

Rahmenfarbe für Text im Fensterrahmen

inactiveCaption

Hintergrundfarbe für inaktiven Text im Fensterrahmen

inactiveCaptionText

Farbe für inaktiven Text im Fensterrahmen

inactiveCaptionBorder

Rahmenfarbe für inaktiven Text im Fensterrahmen

window

Hintergrundfarbe der Fenster

windowBorder

Rahmenfarbe der Fenster

windowText

Textfarbe für Fenster

menu

Hintergrundfarbe für Menüs

menuText

Textfarbe für Menüs

text

Hintergrundfarbe für Textkomponenten

textText

Textfarbe für Textkomponenten

textHighlight

Hintergrundfarbe für hervorgehobenen Text

textHighlightText

Farbe des Texts, wenn dieser hervorgehoben ist

textInactiveText

Farbe für inaktiven Text

control

Hintergrundfarbe für Kontrollobjekte

controlText

Textfarbe für Kontrollobjekte

controlHighlight

normale Farbe, mit der Kontrollobjekte hervorgehoben werden

controlLtHighlight

hellere Farbe, mit der Kontrollobjekte hervorgehoben werden

controlShadow

normale Hintergrundfarbe für Kontrollobjekte

controlDkShadow

dunklerer Schatten für Kontrollobjekte

scrollbar

Hintergrundfarbe der Schieberegler

info

Hintergrundfarbe der Hilfe

infoText

Textfarbe der Hilfe


Um die Systemfarbe in eine brauchbare Variable zu konvertieren, gibt es die getRGB()-Methoden. So erzeugt new Color(SystemColor.window.getRGB()) ein Color-Objekt in der Farbe des Fensters.


final class java.awt.SystemColor
implements Serializable

  • int getRGB() Liefert den RGB-Wert der Systemfarbe als Ganzzahl kodiert.

Um zu sehen, welche Farben auf dem laufenden System aktiv sind, formulieren wir ein Programm, das eine kleine Textzeile in der jeweiligen Farbe angibt. Da wir auf die internen Daten nicht zugreifen können, müssen wir ein Farbfeld mit SystemColor-Objekten aufbauen.

Listing 20.12  com/tutego/insel/ui/graphics/SystemColors.java

package com.tutego.insel.ui.graphics;

import java.awt.*;
import javax.swing.*;

class SystemColors extends JPanel
{
  private String[] systemColorString = {
    "desktop", "activeCaption", "activeCaptionText",
    "activeCaptionBorder", "inactiveCaption",
    "inactiveCaptionText", "inactiveCaptionBorder",
    "window", "windowText", "menu", "menuText",
    "text", "textText", "textHighlight",
    "textHighlightText","textInactiveText",
    "control", "controlText", "controlHighlight",
    "controlLtHighlight", "controlShadow",
    "controlDkShadow", "scrollbar",
    "info", "infoText"
  };
  private SystemColor[] systemColor = {
    SystemColor.desktop,
    SystemColor.activeCaption,
    SystemColor.activeCaptionText,
    SystemColor.activeCaptionBorder,
    SystemColor.inactiveCaption,
    SystemColor.inactiveCaptionText,
    SystemColor.inactiveCaptionBorder,
    SystemColor.window,
    SystemColor.windowText,
    SystemColor.menu,
    SystemColor.menuText,
    SystemColor.text,
    SystemColor.textText,
    SystemColor.textHighlight,
    SystemColor.textHighlightText,
    SystemColor.textInactiveText,
    SystemColor.control,
    SystemColor.controlText,
    SystemColor.controlHighlight,
    SystemColor.controlLtHighlight,
    SystemColor.controlShadow,
    SystemColor.controlDkShadow,
    SystemColor.scrollbar,
    SystemColor.info,
    SystemColor.infoText
  };

  @Override
  protected void paintComponent( Graphics g )
  {
    super.paintComponent( g );
    g.setFont( new Font( "Dialog", Font.BOLD, 12 ) );
    for ( int i = 0; i < systemColorString.length; i++ ) {
      g.setColor( new Color( systemColor[i].getRGB() ) );
      g.drawString( systemColorString[i], 20, 60 + (i*13) );
    }
  }

  public static void main( String[] args )
  {
    JFrame f = new JFrame();
    f.setDefaultCloseOperation( JFrame.EXIT_ON_CLOSE );
    f.setSize ( 170, 400 );
    f.add( new SystemColors() );
    f.setVisible( true );
  }
}

Abbildung 20.9  Die Systemfarben unter einer Windows-Konfiguration


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20.5.4 Composite und Xor *  Zur nächsten ÜberschriftZur vorigen Überschrift

Ein Composite ist eine Zusammenfügung der zu zeichnenden Elemente und des Hintergrunds. Auf dem Graphics2D-Objekt setzt setComposite(Composite) den Modus, wobei bisher AlphaComposite die einzige direkte Implementierung der Schnittstelle Composite ist. Ein AlphaComposite-Objekt bestimmt, wie die Überblendung aussehen soll.


Beispiel Zeichne ein Bild image mit dem Alpha-Wert alpha:

Graphics2D g2 = (Graphics2D) g;
g2.setComposite( AlphaComposite.getInstance(AlphaComposite.SRC_OVER,
alpha) );
g2.drawImage( image, 0, 0, this );

Der Xor-Modus

Die zweite Einstellung, wie Farben auf das Ziel wirken, bestimmt der Xor-Modus, der ein spezieller Composite ist, mit dem Pixel, die zweimal gezeichnet werden, ihre Ursprungsfarbe wieder annehmen.


abstract class java.awt.Graphics

  • abstract void setComposite( Composite comp ) Setzt das Composite-Objekt, das die Verschmelzung der folgenden Zeichenoperationen mit dem Hintergrund definiert.
  • abstract void setXORMode( Color c ) Setzt die Pixel-Operation auf Xor.

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20.5.5 Dicke und Art der Linien von Formen bestimmen über »Stroke« *  topZur vorigen Überschrift

Eine noch fehlende Eigenschaft ist die der Umrisslinie, Stroke genannt. Zu den Eigenschaften einer Umrisslinie zählen:

  • die Dicke (engl. width)
  • die Art, wie Liniensegmente beginnen und enden (engl. end caps)
  • die Art, wie aufeinandertreffende Linien verbunden werden (engl. line joins)
  • ein Linien-Pattern (engl. dash attributes)

Die Stroke-Schnittstelle

Die Umrisseigenschaften bestimmen Objekte vom Typ java.awt.Stroke; die Methode setStroke(Stroke) auf dem Graphics2D-Kontext setzt sie. Alle nachfolgenden Methoden wie draw(), drawLine() usw. berücksichtigen diese Umrisslinie anschließend.

Die Schnittstelle Stroke schreibt nur eine Operation vor:


interface java.awt.Stroke

  • Shape createStrokedShape( Shape p ) Liefert die Umrandung für ein Shape p.

Bisher gibt es in Java nur eine Standardimplementierung der Schnittstelle: BasicStroke.


Beispiel Zeichne die folgenden Formen mit einer Dicke von zehn Pixeln:

g2.setStroke( new BasicStroke( 10 ) );

Linienenden (end caps)

Besonders bei breiten Linien ist es interessant, wie eine allein stehende Linie endet. Sie kann einfach aufhören oder auch abgerundet sein. Drei Konstanten bestimmen diesen Linienende-Typ:

  • BasicStroke.CAP_BUTT. Belässt das Ende so, wie es ist.
  • BasicStroke.CAP_ROUND. Rundet das Ende mit einem Halbkreis ab.
  • BasicStroke.CAP_SQUARE. Setzt einen rechteckigen Bereich an.

Die Typen CAP_ROUND und CAP_SQUARE erweitern die Linie um ein Stück, das halb so groß wie die Dicke der Linie ist:

Listing 20.13  com/tutego/insel/ui/g2d/EndCapsDemo.java, paintComponent()

@Override
protected void paintComponent( Graphics g )
{
  Graphics2D g2 = (Graphics2D) g;

  g2.setRenderingHint( RenderingHints.KEY_ANTIALIASING,
                       RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON);

  g2.setStroke( new BasicStroke( 20,
                  BasicStroke.CAP_BUTT, BasicStroke.JOIN_MITER ) );
  g2.drawLine( 30, 50, 200, 50 );

  g2.setStroke( new BasicStroke( 20,
                  BasicStroke.CAP_SQUARE, BasicStroke.JOIN_MITER ) );
  g2.drawLine( 30, 150, 200, 150 );

  g2.setStroke( new BasicStroke( 20,
                  BasicStroke.CAP_ROUND, BasicStroke.JOIN_MITER ) );
  g2.drawLine( 30, 100, 200, 100 );
}

Zwar gibt es von BasicStroke fünf Konstruktoren, aber nur einen einfachen, der Linienenden (immer unterschiedlich in dem Beispiel) und Linienverbindungen (hier BasicStroke.JOIN_ MITER) gleichzeitig bestimmt haben möchte.

Abbildung 20.10  Unterschiedliche Linienenden

Linienverbindungen (line joins)

Wenn Linien nicht allein stehen, sondern etwa wie in einem Dreieck oder Rechteck verbunden sind, stellt sich die Frage, wie diese Verbindungspunkte gezeichnet werden. Das bestimmen ebenfalls drei Konstanten:

  • BasicStroke.JOIN_ROUND: Rundet die Ecken ab.
  • BasicStroke.JOIN_BEVEL: Zieht eine Linie zwischen den beiden äußeren Endpunkten.
  • BasicStroke.JOIN_MITER: Erweitert die äußeren Linien so weit, bis sie sich treffen.

Listing 20.14  com/tutego/insel/ui/g2d/LineJoinsDemo.java, paintComponent()

@Override
protected void paintComponent( Graphics g )
{
  Graphics2D g2 = (Graphics2D) g;

  g2.setRenderingHint( RenderingHints.KEY_ANTIALIASING,
                       RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON);

  BasicStroke stroke = new BasicStroke( 20, Umbruch
    BasicStroke.CAP_BUTT, BasicStroke.JOIN_BEVEL );
  g2.setStroke( stroke );

  Path2D shape = new GeneralPath();
  shape.moveTo( 25, 25 ); shape.lineTo( 50, 100 ); shape.lineTo( 75, 25 );
  g2.draw( shape );

  //

  stroke = new BasicStroke( 20, BasicStroke.CAP_BUTT, BasicStroke.JOIN_MITER );
  g2.setStroke( stroke );

  shape = new GeneralPath();
  shape.moveTo( 25+100, 25 ); shape.lineTo( 50+100, 100 ); shape.lineTo( 75+100, 25 );
  g2.draw( shape );

  //

  stroke = new BasicStroke( 20, BasicStroke.CAP_BUTT, BasicStroke.JOIN_ROUND );
  g2.setStroke( stroke );

  shape = new GeneralPath();
  shape.moveTo( 25+200, 25 ); shape.lineTo( 50+200, 100 ); shape.lineTo( 75+200, 25 );
  g2.draw( shape );
}

Abbildung 20.11  Unterschiedliche Linienverbindungen BEVEL, MITER, ROUND

Falls der Typ der Linienverbindungen JOIN_MITER ist, kann mit einem spitzen Winkel die Verbreiterung sehr lang werden. Die Variable miterlimit beim Konstruktor kann die maximale Länge beschränken, sodass über einer gewissen Größe die beiden Linien mit JOIN_BEVEL enden.

Füllmuster (dash)

Auch die Muster, mit denen die Linien oder Kurven gezeichnet werden, lassen sich ändern. Dazu erzeugen wir vorher ein float-Feld und übergeben es einem Konstruktor.

Die folgenden Zeilen erzeugen ein Rechteck mit einem einfachen Linienmuster. Es sollen zehn Punkte gesetzt und zwei Punkte frei sein. Damit auch die Muster abgerundet werden, muss CAP_ROUND gesetzt sein:

Listing 20.15  com/tutego/insel/ui/g2d/DashDemo.java, Ausschnitt

float[] dash = { 10, 2 };
BasicStroke stroke = new BasicStroke( 2,
  BasicStroke.CAP_BUTT, BasicStroke.JOIN_MITER,
  1,
  dash, 0 );

g2.setStroke( stroke );
g2.draw( new Rectangle2D.Float( 50, 50, 50, 50 ) );

Als letztes Argument hängt am Konstruktor von BasicStroke noch eine Verschiebung. Dieser Parameter bestimmt, wie viele Pixel im Muster übersprungen werden sollen. Geben wir dort für unser Beispiel etwa 10 an, so beginnt die Linie gleich mit zwei nicht gesetzten Pixeln. Eine 12 ergibt eine Verschiebung wieder an den Anfang. Bei nur einer Zahl im Feld sind der Abstand der Linien und die Breite einer Linie genauso lang, wie diese Zahl angibt. Bei gepunkteten Linien ist das Feld also 1. Hier eignet sich ein anonymes Feld ganz gut, wie die nächsten Zeilen zeigen:

stroke = new BasicStroke( 1,
  BasicStroke.CAP_BUTT, BasicStroke.JOIN_BEVEL,
  1, new float[]{ 1 }, 0 );

Bei feinen Linien sollten wir das Weichzeichnen besser ausschalten.

Abbildung 20.12  Zwei Linienmuster



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