10-Graphics2D

Graphics2D

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Eigenschaften von Graphics2DTrennung zwischen Userkoordinaten und GerätekoordinatenBeliebige Transformation zwischen User- und GerätekoordinatenClipping an beliebigen Shape-Objekten ist möglich.Clipping im User- und im GerätekoordinatensystemGrafische Objekte sind echte Objekte, abgeleitet vom Interface Shape.Es sind verschiedene Varianten der Kombination der Farben möglich.

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BegriffeRenderingBerechnung der auf dem graphischen Gerät (Bildschirm, Drucker, Plotter u.s.w.) darzustellenden Pixel aus den Informationen, die das graphische Objekt beschreiben (Linien, Flächen, Bilder u.s.w.). Dabei wird ggf. die Transformation in andere Raumdimensionen (3D 2D) durchgeführt.

ClippingVon den darzustellenden Objekten werden nur die Anteile dargestellt, die innerhalb des Clippingbereiches liegen. Der Clippingbereich kann im Userkoordinatenbereich oder im Gerätekoordinatenbereich liegen, oder beide können kombiniert werden.

Alpha-CompositJede Farbe enthält vier Komponenten r, g, b und α. Wenn zwei Objekte ein gemeinsames Pixel mit verschiedenen Farben enthalten, wird die Farbe beider Objekte mit Hilfe der α-Werte gemischt.

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Rendering

Bestimmung welche Objektedargestellt werden sollen

Clipping in den Userkoordinaten

Bestimmung welche Farbengerendert werden müssen

Transformation in die Gerätekoordinaten

Clipping am Geräteclippingbereich

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Grafische Objekte in Java2D

Shape

RectangularShape

Rectangle2D

Area Line2DGeneralPath QuadCurve2D CubicCurve2D

Arc2D Ellipse2D RoundRectangle2D

xxx2D

xxx2D.Float xxx2D.Double

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Das Interface ShapeDas Shape-Interface beschreibt alle grafischen Objekte von Graphics2D.Wichtige Methoden:public boolean contains(Point2D p) bzw. public boolean contains(double x, double y) testet ob ein Punkt (x,y) bzw. p im Inneren des Shape-Objektes enthalten ist.

public boolean contains(Rectangle2D r) bzw. public boolean contains(double x, double y, double w, double h) test ob ein Rechteck vollständig im Inneren des Shape-Objektes enthalten ist.

public Rectangle getBounds() bzw.public Rectangle2D getBounds2D() bestimmt das kleinste Rechteck, das das Shape-Objekt vollständig enthält.

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public boolean intersects(Rectangle2D r) bzw. public boolean intersects(double x, double y, double w, double h) testet ob der Durchschnitt zwischen Rechteck und Shape-Objekt nicht leer ist.

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Elementare graphische ObjekteElementare graphische Objekte sind:Line2D, QuadCurve2D, CubicCurve2D, Arc2D, Ellipse2D, Rectangle2D, RoundRectangle2D

Diese Klassen sind abstrakt. Innerhalb dieser Klassen sind die realen Klassen xxx.Float und xxx.Double definiert.

In diesen Klassen existieren zusätzliche Methoden zum Abfragen und Überschreiben der Parameter (Startpunkt, Größe u.s.w.).

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GeneralPathMit Hilfe der Klasse GeneralPath können komplexe aus mehreren elementaren graphischen Objekte zusammengesetzt Objekte erzeugt werden.

Mit der Methodepublic void append(Shape s, boolean connect) können beliebige Shape-Objekte an das GeneralPath-Objekt angehängt werden.

Mit der Methodepublic void moveTo(float x, float y)wird ein neuer Anfangspunkt für die nächste Operation festgelegt.

Mit der Methodepublic void lineTo(float x, float y)wird eine Linie von dem aktuellen Startpunkt zu dem Punkt (x,y) gezogen.

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Mit der Methodepublic void quadTo(float x1, float y1, float x2, float y2)wird eine quadratische Kurve von dem aktuellen Startpunkt zu Punkt (x2,y2) gezogen, wobei (x1,y1) als Kontrollpunkt genutzt wird (siehe QuadCurve2D).

Mit der Methodepublic void curveTo(float x1, float y1, float x2, float y2, float x3, float y3) wird eine kubische Kurve von dem aktuellen Startpunkt zu Punkt (x3,y3) gezogen, wobei (x1,y1) als Kontrollpunkt genutzt wird (siehe QuadCurve2D).

Mit der Methodepublic void closePath()wird der GeneralPath geschlossen, d.h. der Endpunkt wird mit dem letzten Punkt verbunden, der mit moveTo beschrieben wurde.

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AreaArea-Objekte können aus Shape-Objekten gebildet werden und beschreiben die umschlossene Fläche des Shape-Objektes.

Mit Area-Objekten können Mengenoperationen ausgeführt werden. (konstruktive Geometrie)

Konstruktorpublic Area() : leeres Area-Objektpublic Area(Shape s) : das von dem Shape-Objekt umschlossene Gebiet

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Area-Objekt mit einem anderen vereinigenpublic void add(Area rhs) a=b.add(c) a=bUc

Area-Gebiet von einem anderen abziehenpublic void subtract(Area rhs)a=b.subtract(c) a=b−c

Durchschnitt zweier Area-Objekte bildenpublic void intersect(Area rhs) a=b.intersect(c) a=b∩c

Symmetrische Differenz zweier Area-Objektepublic void exclusiveOr(Area rhs) a=b.exclusiveOr(c) a=bUc - b∩c

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AlphaCompositeBei der Komposition von Graphikobjekten kann mit Hilfe des Interfaces Composite der Algorithmus zur Komposition beschrieben werden.

Die einzige konkrete Implementierung von Composite ist AlphaComposite.

AlphaComposite beschreibt die Mischung der Farben entsprechend der Alpha-Werte eines Pixels.

Jeder Bildpunkt kann neben dem rot-, grün- und blau-Anteil auch einen alpha-Wert besitzen.

Werden zwei Bildpunkte gemischt, werden diese entsprechend ihres Alpha-Wertes gemittelt.

Seien die Komponenten des schon dargestellten Pixels (AD,RD,GD,BD) und die des neuen Pixels (AS,RS,GS,BS), so ergeben sich die Komponenten des neuen Pixels in Abhängigkeit der verwendeten Regel aus folgender Tabelle

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Regel Alphawert Farbwert (C=R,G,B)

CLEAR 0 0

SRC AS CS

SRC_OVER AS+AD*(1-AS) CS+CD*(1-AS)

DST_OVER AS*(1-AD)+AD CS*(1-AD)+CD

SRC_IN AS*AD CS*AD

DST_IN AD*AS CD*AS

SRC_OUT AS*(1-AD) CS*(1-AD)

DST_OUT AD*(1-AS) CD*(1-AS)