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1、ANDROID課程講義-圖形圖像處理 View類(lèi)開(kāi)發(fā)框架q在View類(lèi)框架中，任何自定義的View類(lèi)都只需要重寫(xiě)onDraw( )方法來(lái)進(jìn)行界面的顯示qonDraw( )方法不能被直接調(diào)用，想要重新加載界面通常有兩種方法，一種是在Handler中調(diào)用invalidate，另一種是直接在線程中調(diào)用postInvalidate( )qinvalidate( )不能直接在工作者線程中進(jìn)行調(diào)用，因?yàn)樗`背了單線程模型，而android的UI操作并不是線程安全的。而postInvalidate()可以在工作者線程中直接進(jìn)行調(diào)用圖形圖像開(kāi)發(fā)基礎(chǔ) 圖形圖像開(kāi)發(fā)基礎(chǔ) SurfaceView類(lèi)開(kāi)發(fā)框架qsurf

2、aceView繼承自View類(lèi)，它通過(guò)一個(gè)新線程來(lái)更新畫(huà)面。因此，SurfaceView更適合需要快速加載UI，或渲染代碼阻塞UI線程的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的情形qSurfaceView封裝了一個(gè)Surface對(duì)象，而不是Canvas，這一點(diǎn)對(duì)于那些資源敏感的操作特別有用qSurfaceView一般通過(guò)使用SurfaceHolder類(lèi)來(lái)控制Canvas在其surface上的操作，SurfaceHolder類(lèi)可以通過(guò)getHolder( )來(lái)獲得 圖形圖像處理基礎(chǔ) SurfaceView類(lèi)開(kāi)發(fā)框架 SurfaceHolder中的幾個(gè)重要的方法lockCanvas( )方法用于鎖定畫(huà)布，這樣Surface中就

3、可以指定畫(huà)布了，之后就可以在畫(huà)布上進(jìn)行繪畫(huà)unlockCanvasAndPost(Canvas canvas)：用于釋放處于鎖定狀態(tài)的Canvas當(dāng)Surface的狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，可以通過(guò)SurfaceHolder.Callback來(lái)獲取這些信息 SurfaceHolder.Callback有三個(gè)重要的方法，surfaceChanged( )、surfaceCreated( )、surfaceDestroyed( )分別在Surface創(chuàng)建、改變、銷(xiāo)毀時(shí)被調(diào)用 GRAPHICS類(lèi)開(kāi)發(fā) Paint和Color類(lèi)q畫(huà)筆Paint類(lèi)包含如何繪制幾何形狀、文本和位圖的樣式及顏色信息qPaint文本繪制

4、主要包括這些方面，如setColor( )、setTypeface( )、setTextSize( )等qPaint圖形圖像繪制主要通過(guò)setColor( )、setStyle( )等方法來(lái)設(shè)置 GRAPHICS類(lèi)開(kāi)發(fā) Paint和Color類(lèi)q顏色被表示為封裝的數(shù)值，這個(gè)數(shù)值由四個(gè)字節(jié)組成，分別為alpha、red、green、blue，任何透明性只存儲(chǔ)在alpha部分。qColor類(lèi)定義了一些方法來(lái)創(chuàng)建和轉(zhuǎn)換顏色值。如red( int color)、green(int color)、blue(int color)等方法可以獲取一個(gè)顏色常量值的紅綠藍(lán)分色，而HSVToColor( )、RGB

5、ToHSV( )等方法可以在不同顏色空間進(jìn)行顏色的轉(zhuǎn)換。 GRAPHICS類(lèi)開(kāi)發(fā) Canvas類(lèi)介紹要實(shí)現(xiàn)一個(gè)吸引人的游戲，色彩艷麗的界面設(shè)計(jì)是必不可少的，這就需要Paint和Canvas配合實(shí)現(xiàn)設(shè)置Canvas屬性的常用方法drawColor( )：用來(lái)設(shè)置畫(huà)布背景色，體現(xiàn)在手機(jī)上就是手機(jī)屏幕背景色clipRect( )：設(shè)置裁剪區(qū)域，即設(shè)置顯示區(qū)域 rotate( )：旋轉(zhuǎn)畫(huà)布 GRAPHICS類(lèi)開(kāi)發(fā) Canvas類(lèi)介紹 Canvas常用的繪制方法drawRect(Rect rect, Paint paint)用于繪制矩形區(qū)域drawBitmap(bitmap bitmap, Rect s

6、rc, Rect dst, Paint paint)用于繪制位圖drawPoint(float x, float y, Paint paint)用于畫(huà)點(diǎn)drawLine(float startX, float startY, float stopX, float stopY, Paint paint)用于畫(huà)線 drawText(String text, float x, float y, Paint paint)用于在某個(gè)位置寫(xiě)文本 GRAPHICS類(lèi)開(kāi)發(fā) 繪制圖像 Android中顯示圖像主要有兩步，第一步是獲取圖像資源，第二步調(diào)用畫(huà)布類(lèi)的drawBitmap方法進(jìn)行圖像顯示。以Surfac

7、View為框架在屏幕中央顯示一幅圖像如圖示 GRAPHICS類(lèi)開(kāi)發(fā) 圖像旋轉(zhuǎn)和縮放 android中對(duì)圖像的變換操作有平移、旋轉(zhuǎn)、縮放和傾斜四種，android內(nèi)的Matrix提供了這四種操作方法 Matrix在使用前必須通過(guò)reset( )或set( )被初始化。其中對(duì)應(yīng)每種操作都有三種接口setXXX， preXXX，postXXX，在調(diào)用這些操作時(shí)都可以指定操作中心 setXXX將使當(dāng)前操作覆蓋以前的操作，preXXX和postXXX都是順序疊加操作，區(qū)別在于preXXX是將新變換矩陣左乘原來(lái)的操作矩陣，而postXXX是將新變換矩陣右乘原來(lái)的操作矩陣 GRAPHICS類(lèi)開(kāi)發(fā) 圖像旋轉(zhuǎn)和

8、縮放圖像旋轉(zhuǎn)和縮放效果如圖示 GRAPHICS類(lèi)開(kāi)發(fā) 圖像像素操作對(duì)圖像像素進(jìn)行操作主要包括兩個(gè)過(guò)程，第一步首先從圖像中獲取像素值，第二步對(duì)像素值進(jìn)行處理并保存 android中提供了兩套操作方法，這些方法都屬于Bitmap類(lèi)，第一套方法針對(duì)單像素進(jìn)行操作，getPixel( )和setPixel( )，第二套為針對(duì)批量像素進(jìn)行操作， getPixels( )和setPixels( ) GRAPHICS類(lèi)開(kāi)發(fā) 圖像像素操作針對(duì)單像素的方法將彩色圖像變換為黑白圖像顯示出來(lái)效果如圖示 GRAPHICS類(lèi)開(kāi)發(fā) Shader類(lèi)介紹 Shader類(lèi)來(lái)對(duì)圖形圖像進(jìn)行渲染 Shader類(lèi)包含了子類(lèi)Bitma

9、pShader、LinearGradient、RadialGradient、SweepGradient以及ComposeShader BitmapShader主要用于渲染圖像，比如使圖像顯示在某種特定形狀邊界內(nèi) LinearGradient用來(lái)進(jìn)行線性梯度渲染，比如使繪制的幾何圖形產(chǎn)生一種線性過(guò)渡的色彩 RadialGradient用于進(jìn)行環(huán)形渲染，比如使圓產(chǎn)生環(huán)形顏色過(guò)渡 SweepGradient是掃描漸變，即圍繞一個(gè)中心點(diǎn)進(jìn)行掃描漸變，類(lèi)似于雷達(dá)掃描的效果 ComposeShader是組合渲染，可以組合上面所述的任意兩種渲染效果 GRAPHICS類(lèi)開(kāi)發(fā) 雙緩沖技術(shù)在游戲開(kāi)發(fā)中，當(dāng)一幅動(dòng)畫(huà)

10、在顯示的同時(shí)，假如程序又會(huì)修改它，這樣前面的畫(huà)面還沒(méi)有顯示完，程序又要求重新繪制，屏幕就會(huì)不停閃爍，為了避免閃爍，就必須使用雙緩沖技術(shù)雙緩沖原理是將要處理的圖片先在內(nèi)存中處理完后，再將其顯示到屏幕上，這樣顯示出來(lái)的就是一幅完整的圖像，不會(huì)出現(xiàn)閃爍的現(xiàn)象 android里實(shí)現(xiàn)就是在內(nèi)存中創(chuàng)建一個(gè)與原圖大小相同的模擬畫(huà)布，先將要處理的圖像畫(huà)在模擬畫(huà)布上，當(dāng)全部處理結(jié)束后，再將整幅圖顯示在真正的畫(huà)布上 GRAPHICS類(lèi)開(kāi)發(fā) 設(shè)置全屏和獲取屏幕屬性全屏顯示，就是將手機(jī)上面的電池、信號(hào)顯示所處的狀態(tài)欄以及顯示程序名稱(chēng)的標(biāo)題欄隱藏起來(lái) requestWindowsFeature(Window.FEATU

11、RE_NO_TITLE)可以實(shí)現(xiàn)隱藏標(biāo)題欄 getWindows.setFlags(WindowManager.LayoutParams.FLAG_FULLSCREEN,WindowManager.LayoutParams.FLAG_FULLSCREEN)實(shí)現(xiàn)了狀態(tài)欄的隱藏 GRAPHICS類(lèi)開(kāi)發(fā) 設(shè)置全屏和獲取屏幕屬性 android通過(guò)DisplayMetrics類(lèi)的getWindowManager().getDefaultDisplay().getMetrics()方法來(lái)獲取分辨率，用法如下DisplayMetrics dm = new DisplayMetrics() getWindo

12、wManager().getDefaultDisplay().getMetrics(dm) 動(dòng)畫(huà)實(shí)現(xiàn) Frame動(dòng)畫(huà) Frame動(dòng)畫(huà)是最常見(jiàn)的一種實(shí)現(xiàn)方法，android逐幀動(dòng)畫(huà)通過(guò)android.graphics.drawable.AnimationDrawable類(lèi)來(lái)實(shí)現(xiàn)，在該類(lèi)中保存了幀序列以及顯示的時(shí)間 android提供了一種通過(guò)XML來(lái)創(chuàng)建逐幀動(dòng)畫(huà)的方式，動(dòng)畫(huà)創(chuàng)建所用的XML文件的語(yǔ)法格式如下： XML文件通過(guò)animation-list來(lái)指定這是個(gè)AnimationDrawable動(dòng)畫(huà)定義，里面的item來(lái)指定每幀圖片資源路徑，duration代表當(dāng)前幀顯示的時(shí)間，oneshot

13、為true表示動(dòng)畫(huà)只播放一次停止在最后一幀上，如果設(shè)置為false表示動(dòng)畫(huà)循環(huán)播放。下面一個(gè)例子通過(guò)View顯示一個(gè)幀動(dòng)畫(huà) 動(dòng)畫(huà)實(shí)現(xiàn) Tween動(dòng)畫(huà) Tween動(dòng)畫(huà)，即通過(guò)對(duì)場(chǎng)景里面的對(duì)象不斷做圖像變換(平移、縮放、旋轉(zhuǎn))來(lái)產(chǎn)生動(dòng)畫(huà)效果，由此可見(jiàn)，實(shí)現(xiàn)Tween動(dòng)畫(huà)只需要簡(jiǎn)單的一幅圖像就可以了，因此對(duì)資源的占用是很少的可以以XML文件方式或者源代碼方式預(yù)先為T(mén)ween定義一組指令，這些指令指定了圖形變換的類(lèi)型、觸發(fā)時(shí)間、持續(xù)時(shí)間等，程序沿著時(shí)間線執(zhí)行這些指令就可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫(huà)效果動(dòng)畫(huà)的進(jìn)度使用Interpolator控制，android提供了幾個(gè)Interpolator子類(lèi) LinearInter

14、polator類(lèi)可以實(shí)現(xiàn)勻速效果Accelerateinterpolator類(lèi)可以實(shí)現(xiàn)加速效果DecelerateInterpolator類(lèi)可以實(shí)現(xiàn)減速效果 動(dòng)畫(huà)實(shí)現(xiàn) Tween動(dòng)畫(huà) Tween動(dòng)畫(huà)的兩種運(yùn)行模式獨(dú)占模式，即程序主線程進(jìn)入一個(gè)循環(huán)，根據(jù)動(dòng)畫(huà)指令不斷刷新屏幕，直到動(dòng)畫(huà)結(jié)束中斷模式，即有單獨(dú)一個(gè)線程對(duì)時(shí)間計(jì)數(shù)，每隔一定的時(shí)間向主線程發(fā)通知，主線程接到通知后更新屏幕動(dòng)畫(huà)播放過(guò)程中對(duì)圖形的變換通過(guò)仿射矩陣實(shí)現(xiàn)，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是，每種變換都是一次矩陣運(yùn)算在android中，Canvas類(lèi)中包含當(dāng)前矩陣，當(dāng)調(diào)用Canvas.drawBitmap(bmp, x, y, Paint)進(jìn)行繪制時(shí)，a

15、ndroid會(huì)先對(duì)bmp做一次矩陣運(yùn)算，然后將運(yùn)算結(jié)果顯示在Canvas上 通過(guò)不斷修改Canvas的矩陣并刷新屏幕，View內(nèi)的圖形就會(huì)不停的做變換，動(dòng)畫(huà)就形成了 動(dòng)畫(huà)實(shí)現(xiàn) Tween動(dòng)畫(huà) Tween動(dòng)畫(huà)的核心模塊-Animation類(lèi)及其子類(lèi)它實(shí)現(xiàn)了各種動(dòng)畫(huà)效果，如平移、縮放、旋轉(zhuǎn)、改變透明度等 Tween動(dòng)畫(huà)的每一幀都根據(jù)Interpolator對(duì)圖形進(jìn)行一次變換 Animation是基類(lèi)，包含了動(dòng)畫(huà)的通用屬性和方法。主要的屬性包括動(dòng)畫(huà)持續(xù)時(shí)間、重復(fù)次數(shù)、interpolator等動(dòng)畫(huà)里最重要的方法是getTransformation( )，該方法根據(jù)當(dāng)前時(shí)間和interpolator，

16、計(jì)算當(dāng)前的變換并返回之 TranslateAnimation、RotateAnimation、AlphaAnimation等是Animation的子類(lèi)，分別實(shí)現(xiàn)了平移、旋轉(zhuǎn)、漸變等變換 動(dòng)畫(huà)實(shí)現(xiàn) Tween動(dòng)畫(huà) Animation類(lèi)及其子類(lèi)繼承關(guān)系圖 動(dòng)畫(huà)實(shí)現(xiàn) Tween動(dòng)畫(huà) Tween動(dòng)畫(huà)Animation類(lèi)及其子類(lèi)每個(gè)Animation子類(lèi)都重載了父類(lèi)的applyTransformation方法，這個(gè)方法會(huì)被父類(lèi)的getTransformation方法調(diào)用不同的變換具有不同的屬性，如RotateAnimation的屬性是起始角度、終止角度和旋轉(zhuǎn)點(diǎn)坐標(biāo)，TranslateAnimation的

17、屬性是起始位置和終止位置，而AlphaAnimation的屬性是起始alpha值和終止alpha值 動(dòng)畫(huà)實(shí)現(xiàn) Tween動(dòng)畫(huà) Interpolator類(lèi)及其子類(lèi)繼承關(guān)系圖 動(dòng)畫(huà)實(shí)現(xiàn) Tween動(dòng)畫(huà) Tween動(dòng)畫(huà)Interpolator類(lèi)及其子類(lèi) Interpolator類(lèi)及其子類(lèi)Interpolator定義了動(dòng)畫(huà)的變化速度，可以實(shí)現(xiàn)勻速、正加速、負(fù)加速、無(wú)規(guī)則變加速等getInterpolation( )方法用于差值出一個(gè)時(shí)間線上的點(diǎn)，用于計(jì)算圖形變換矩陣 LinearInerpolator、AccelerateInterpolator， DecelerateInterpolator，Acc

18、elerateDecelerateInterpolator，CycleInterpolator 是 Interpolator的子類(lèi)，分別實(shí)現(xiàn)了勻速、加速、減速、變速、循環(huán)等效果 LinearInterpolator，變化率是常數(shù)，即f(x)=x對(duì)于AccelerateDecelerateInterpolator，變化率開(kāi)始和結(jié)束都很慢，但中間很快，即f(x)=(cos(x+1)*PI)/2.0f)+0.5f 動(dòng)畫(huà)實(shí)現(xiàn) Tween動(dòng)畫(huà) Tween動(dòng)畫(huà)Transformation類(lèi) Transformation類(lèi)記錄了仿射矩陣，動(dòng)畫(huà)每觸發(fā)一次，會(huì)對(duì)原來(lái)的矩陣做一次運(yùn)算，圖形的Bitmap與這個(gè)矩陣

19、相乘就可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的操作(旋轉(zhuǎn)、平移、縮放等) Transformation類(lèi)有兩個(gè)重要的成員，一個(gè)是mMatrix，另一個(gè)是mAlpha 動(dòng)畫(huà)實(shí)現(xiàn) Tween動(dòng)畫(huà) View中實(shí)現(xiàn)Tween動(dòng)畫(huà)創(chuàng)建動(dòng)畫(huà)對(duì)象，這里是打開(kāi)一幅圖像，調(diào)用startAnimation( )啟動(dòng)動(dòng)畫(huà)，在此例中當(dāng)按上、下、左、右鍵時(shí)分別啟動(dòng)漸變、伸縮、平移和旋轉(zhuǎn)動(dòng)畫(huà) startAnimation( )中調(diào)用了invalidate( )，從而觸發(fā)onDraw函數(shù) onDraw函數(shù)中的執(zhí)行過(guò)程 調(diào)用動(dòng)畫(huà)的getTransformation方法，獲取根據(jù)當(dāng)前時(shí)間和Interpolator計(jì)算的矩陣將該矩陣設(shè)置為Canvas的當(dāng)

20、前矩陣調(diào)用Canvas的drawBitmap方法繪制屏幕判斷getTransformation的返回值，若為true，則調(diào)用invalidate方法，刷新屏幕進(jìn)入下一幀，否則說(shuō)明動(dòng)畫(huà)播放結(jié)束 動(dòng)畫(huà)實(shí)現(xiàn) Tween動(dòng)畫(huà) Tween動(dòng)畫(huà)XML文件進(jìn)行控制實(shí)現(xiàn)在res下新建子目錄anim，然后在該子目錄下創(chuàng)建兩個(gè)XML文件如下 動(dòng)畫(huà)實(shí)現(xiàn) Tween動(dòng)畫(huà)自定義Animation子類(lèi)Android內(nèi)提供的動(dòng)畫(huà)接口畢竟有限，如果想實(shí)現(xiàn)特殊的動(dòng)畫(huà)效果，則需要自定義Animation子類(lèi)自定義子類(lèi)只需要繼承基類(lèi)并實(shí)現(xiàn)applyTransformation( )方法即可 動(dòng)畫(huà)實(shí)現(xiàn) gif動(dòng)畫(huà)播放由于差值生成各種

21、中間變換的原因，通過(guò)Tween生成的動(dòng)畫(huà)有時(shí)候在播放時(shí)并不流暢，而gif動(dòng)畫(huà)的播放效果卻可以與flash的效果相媲美，如果在自己的游戲中添加一個(gè)gif動(dòng)畫(huà)，則可以使自己的游戲程序更加吸引用戶(hù) Android中提供了一個(gè)類(lèi)：android.graphics.Movie可以用于播放gif,它的使用比較簡(jiǎn)單使用openRawResource( )方法將gif資源打開(kāi)，獲得輸入流 調(diào)用Movie的decodeStream( )方法對(duì)輸入流進(jìn)行解碼在onDraw函數(shù)中根據(jù)當(dāng)前時(shí)間確定應(yīng)該播放的幀。另外，在onDraw最后要調(diào)用invalidate()，否則只播放第一幀基于Movie對(duì)某些gif進(jìn)行播放時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)花屏現(xiàn)象，如果對(duì)播放效果要求較高，則需要自己實(shí)現(xiàn)gif解碼程序