Java Applet 中的弧线和曲线

Question

所以我被分配了选择一张图片并使用java代码（主要是drawLine和drawArc方法）绘制它的任务，我决定使用下面屏幕截图链接中显示的flamel。

问题 1：drawArc 方法的 (x, y, x width, y height, startAngle, arcAngle) 正确吗？我将图片放入绘画并打开网格，这样我可以获得（x，y）坐标并计算高度和宽度。但是，当我运行程序时，圆弧永远不会从 (x,y) 坐标开始，我总是必须调整所有数字才能将圆弧移动到应有的位置。有没有什么办法解决这一问题？我是不是做错了什么？

问题 2：上面的屏幕截图是我迄今为止编码的结果。请注意，如红色箭头所示，该弧的末端向内移动，而不是倾斜结束。将该弧与第一个屏幕截图（原始火焰）的相应区域进行比较，以更好地了解我的意思。基本上我想要一条流过的曲线。我四处搜索并找到了 Cardinal Spline (Catmull-Rom)，这正是我正在寻找的，但我没有找到关于它如何工作的简单解释或示例代码.代码越短越好（更容易理解）。我使用 jGrasp 进行编码，我发现的所有“演示”和“源代码”都有大量我不理解且不知道如何修复的编译错误。我是一名 Java 新手，所以如果有人可以让我了解如何创建一条通过 Java Applet 中多个点的曲线的基础知识，我将不胜感激。

代码如下

import java.applet.*;
import java.awt.*;

public class Flamel extends Applet
{
public void paint (Graphics flamel)
{
  //crown

  flamel.drawLine(217,75,217,105);
  flamel.drawLine(283,75,283,105);
  flamel.drawLine(217,105,283,105);
  flamel.drawArc(217,62,33,20,180,180);
  flamel.drawArc(250,62,33,20,180,180);

  //left wing

  flamel.drawLine(203,98,147,98);
  flamel.drawLine(233,133,216,133);
  flamel.drawLine(204,127,181,127);
  flamel.drawLine(181,127,172,118);
  flamel.drawArc(204,113,22,20,199,67);
  flamel.drawArc(158,93,25,25,190,90);
  flamel.drawArc(145,95,20,14,154,140);
  flamel.drawArc(203,65,60,67,180,90);


  //right wing

  flamel.drawLine(297,98,353,98);
  flamel.drawLine(267,133,284,133);
  flamel.drawLine(296,127,319,127);
  flamel.drawLine(319,127,328,118);
  flamel.drawArc(274,113,22,20,270,67);
  flamel.drawArc(318,93,25,25,260,80);
  flamel.drawArc(334,95,20,14,255,140);
  flamel.drawArc(236,65,60,67,270,90);

  //cross heads (top/bottom/left/right)

  flamel.drawLine(250,128,237,151);
  flamel.drawLine(250,128,263,151);
  flamel.drawLine(237,151,244,159);
  flamel.drawLine(263,151,257,159);

  flamel.drawLine(250,421,238,398);
  flamel.drawLine(250,421,263,398);
  flamel.drawLine(238,398,244,393);
  flamel.drawLine(263,398,257,393);

  flamel.drawLine(170,220,146,233);
  flamel.drawLine(170,246,146,233);
  flamel.drawLine(170,220,177,227);
  flamel.drawLine(170,246,177,240);

  flamel.drawLine(330,220,354,233);
  flamel.drawLine(330,246,354,233);
  flamel.drawLine(330,220,323,227);
  flamel.drawLine(330,246,323,240);


  //cross body

  flamel.drawLine(244,159,244,393);
  flamel.drawLine(257,159,257,393);
  flamel.drawLine(177,227,323,227);
  flamel.drawLine(177,240,323,240);


  //snake (starting upward from tail)

  flamel.drawArc(252,342,10,45,270,180);
  flamel.drawArc(240,296,6,33,90,180);
  flamel.drawArc(225,270,35,85,90,180);
  flamel.drawArc(235,218,45,45,270,90);

  }
  }

Answer 1

_{诚然，当目标是连接数十个或数百个 drawLine 和 drawArc 调用时，我不认为这是一个编程练习的意义。而且我不完全确定它是否适合在这里作为一个问题。但我会尝试以更广泛、更规范的方式回答它，希望它仍然可以接受，即使我提出的解决方案将不再包含对drawLine 或drawArc 的任何 调用...}

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一般来说，您应该考虑绘制“复杂”几何对象的替代方法。 Graphics类的drawLine和drawArc方法可能会用到，也可能有应用案例，但我个人认为主要是Java 1.0时代的遗留特性。

在 Java 中有更现代的方式来表示几何形状。特别是通过Shape 接口（因此得名...）。

Shape 接口的优势在于它增加了灵活性。这个接口有很多实现。例如，Line2D，或Arc2D，或者——最重要的是——Path2D。后者允许通过指定线端点的坐标来手动“构建”形状。它还使用Path2D#curveTo 方法（以及更简单的quadTo 方法）支持三次曲线部分（样条-不是Catmull-Rom，而是Bezier）。 Path2D 类还允许您使用Path2D#append 方法任意组合多个形状。

考虑到您的应用案例，还可以使用Stroke#createStrokedShape 方法创建stroked 形状。简单地说：当你有一个代表单个细线的Shape，那么你可以使用这个方法来创建一个代表粗的Shape。 （请注意，这与仅用粗笔画细线不同！）。

这是一个示例，它绘制了类似于您原画部分的东西（红色和绿色部分只是为了指出那里实际绘制的内容......）：

使用此代码创建：

import java.applet.Applet;
import java.awt.BasicStroke;
import java.awt.Color;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.Graphics2D;
import java.awt.RenderingHints;
import java.awt.geom.Arc2D;
import java.awt.geom.Path2D;

public class Flamel extends Applet
{
    public void paint (Graphics gr)
    {
        Graphics2D g = (Graphics2D)gr;
        g.setColor(Color.WHITE);
        g.fillRect(0,0,getWidth(),getHeight());
        g.setColor(Color.BLACK);
        g.setRenderingHint(
            RenderingHints.KEY_ANTIALIASING, 
            RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON);

        Path2D path = new Path2D.Double();

        // Create the lower, snail-like part 
        path.moveTo(100, 300);
        path.quadTo(115, 275, 100, 260);
        path.quadTo( 60, 225, 100, 200);
        path.quadTo(150, 180, 150, 150);

        // Append the upper part, which is a "perfect arc"
        Arc2D a = new Arc2D.Double(50, 100, 100, 100, 0, 180, Arc2D.OPEN);
        path.append(a, true);

        BasicStroke s = new BasicStroke(14);

        // Fill a stroked version of the path
        g.setColor(Color.BLACK);
        g.fill(s.createStrokedShape(path));

        // Draw the path
        g.setColor(Color.GREEN);
        g.draw(path);

        // Draw a stroked version of the path:
        g.setColor(Color.RED);
        g.draw(s.createStrokedShape(path));
    }
}

实际上，最难的部分是创建这些箭头形末端。但是，如果结果只是为了看起来像原来的样子，并且您不需要代表绘制元素的整个轮廓的实际形状，您可以简单地将这些头部绘制在其余部分上......

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脚注：

• 手动调整坐标仍然不是我认为的良好编程练习。但也许您（或正在阅读此答案的其他人）有机会了解 Java2D 中的 Shape 类...

• 对于某些应用案例，通过 Shape 对象表示“一切”可能有缺点 - 例如，当盲目地创建 许多 Line2D 对象作为 @987654354 的替代品时@ 调用，这可能会带来一些开销，影响性能和内存（导致 GC）。但这肯定不适用于这里。