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Java绘图：通过Java代码实现图形绘制
2023-06-15 15:30:39 深夜i     --     --
Java编程 图形绘制 立体图像

Java作为一种面向对象编程语言，具有良好的跨平台性和易学习的特点，因此被广泛地应用于图形编程领域。通过Java编写程序，我们可以实现各种图形的绘制，包括简单的线段、圆形、矩形等，也可以实现更为复杂的图形，如函数图像、三维图像等。

下面，我们通过几个典型的例子来介绍Java绘图的基本用法。

1. 绘制简单的图形

我们首先从一些简单的图形开始，如下面这个画一个正三角形的例子：

import java.awt.*;
public class DrawTriangle extends Frame {
  public void paint(Graphics g) {
    super.paint(g);
    int[] x = 150;
    int[] y = 150;
    g.drawPolygon(x, y, 3);
  }
  public static void main(String[] args) {
    DrawTriangle frame = new DrawTriangle();
    frame.setSize(300, 300);
    frame.setVisible(true);
  }
}

这段程序首先定义了一个类

DrawTriangle
，该类继承了 
Frame
类，并重写了 
paint
方法。在 
paint
方法中，我们通过调用 
g.drawPolygon
方法绘制了一个由三条线段组成的三角形。在 
main
方法中，我们实例化了一个 
DrawTriangle
对象，并设置了其大小为300×300像素，最后将其显示出来。

2. 绘制函数图像

接下来，我们看一个绘制函数图像的例子，如下所示：

import java.awt.*;
public class DrawFunction extends Frame {
  public void paint(Graphics g) {
    super.paint(g);
    int x0 = 50, y0 = 250, width = 200, height = 200;
    g.drawLine(x0, y0, x0 + width, y0);
    g.drawLine(x0, y0 - height, x0, y0);
    for (int x = 0; x < width; x++) {
      int fx = (int) (100 * Math.sin(x * Math.PI / 180));
      int fy = y0 - fx;
      g.setColor(Color.RED);
      g.fillOval(x0 + x, fy, 2, 2);
    }
  }
  public static void main(String[] args) {
    DrawFunction frame = new DrawFunction();
    frame.setSize(300, 300);
    frame.setVisible(true);
  }
}

这段程序中，我们首先绘制了一个坐标系，然后通过循环计算每个点的坐标，用红色的小圆点表示出来，最终得到一个sin函数的图像。需要注意的是，在Java中，坐标系的原点是在窗口的左上角，x轴的正方向是向右，y轴的正方向是向下。因此，我们在计算每个点的坐标时，需要用 y0-fx 来保证坐标系的方向和数学上的方向一致。

3. 绘制三维立体图像

最后，我们看一个比较高级的例子，绘制一个三维立体图像，如下所示：

import java.awt.*;
import javax.swing.*;
public class Draw3D extends JFrame {
  public static void main(String[] args) {
    new Draw3D();
  }
  public Draw3D() {
    setTitle("3D Graph");
    setSize(640, 480);
    setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
    getContentPane().add(new InnerPanel());
    setVisible(true);
  }
  class InnerPanel extends JPanel {
    public void drawPyramid(Graphics g, int x, int y, int z, int width, int height) {
      int x1 = x - width / 2, y1 = y - height / 2, z1 = z + height;
      int x2 = x - width / 2, y2 = y + height / 2, z2 = z + height;
      int x3 = x + width / 2, y3 = y + height / 2, z3 = z + height;
      int x4 = x + width / 2, y4 = y - height / 2, z4 = z + height;
      g.setColor(Color.RED);
      g.drawLine(x1, y1, x2, y2);
      g.drawLine(x2, y2, x3, y3);
      g.drawLine(x3, y3, x4, y4);
      g.drawLine(x4, y4, x1, y1);
      g.drawLine(x1, y1, x4, y4);
      g.drawLine(x2, y2, x3, y3);
      g.drawLine(x1, y1, x, y);
      g.drawLine(x2, y2, x, y);
      g.drawLine(x3, y3, x, y);
      g.drawLine(x4, y4, x, y);
    }
    public void paint(Graphics g) {
      super.paint(g);
      drawPyramid(g, 320, 240, 0, 100, 100);
      drawPyramid(g, 160, 240, 50, 50, 50);
      drawPyramid(g, 480, 240, 100, 150, 150);
      for (int i = 0; i < 360; i += 5) {
        int x = (int) (320 + 200 * Math.cos(i * Math.PI / 180));
        int y = (int) (240 + 100 * Math.sin(i * Math.PI / 180));
        int z = i;
        drawPyramid(g, x, y, z, 20, 20);
      }
    }
  }
}

这段程序中，我们借助了

JFrame
和 
JPanel
这两个组件来实现窗口的创建和绘图。在 
InnerPanel
类中，我们定义了一个 
drawPyramid
方法，用来绘制一个金字塔形的立体图形。然后，在 
paint
方法中，我们分别绘制了三个金字塔和一圆周上的线段。需要注意的是，在绘制立体图形时，我们需要考虑物体的大小和位置，以及光线的方向和强度等因素，以使得图像看起来更为真实和生动。

综上所述，通过Java编写程序来实现图形绘制是一项有趣和实用的技能，无论是从学习编程的角度还是从实际应用的需求来看，都具有重要的意义和价值。

三个

  
  

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