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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
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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