Java SE 8 Standard-Bibliothek  
Professionelle Bücher. Auch für Einsteiger.
 
Inhaltsverzeichnis


Vorwort
1 Neues in Java 8 und Java 7
2 Fortgeschrittene String-Verarbeitung
3 Threads und nebenläufige Programmierung
4 Datenstrukturen und Algorithmen
5 Raum und Zeit
6 Dateien, Verzeichnisse und Dateizugriffe
7 Datenströme
8 Die eXtensible Markup Language (XML)
9 Dateiformate
10 Grafische Oberflächen mit Swing
11 Grafikprogrammierung
12 JavaFX
13 Netzwerkprogrammierung
14 Verteilte Programmierung mit RMI
15 RESTful und SOAP-Web-Services
16 Technologien für die Infrastruktur
17 Typen, Reflection und Annotationen
18 Dynamische Übersetzung und Skriptsprachen
19 Logging und Monitoring
20 Sicherheitskonzepte
21 Datenbankmanagement mit JDBC
22 Java Native Interface (JNI)
23 Dienstprogramme für die Java-Umgebung
Stichwortverzeichnis

Jetzt Buch bestellen
Ihre Meinung?

Spacer
<< zurück
Java SE 8 Standard-Bibliothek von Christian Ullenboom
Das Handbuch für Java-Entwickler
Buch: Java SE 8 Standard-Bibliothek

Java SE 8 Standard-Bibliothek
Pfeil 11 Grafikprogrammierung
Pfeil 11.1 Grundlegendes zum Zeichnen
Pfeil 11.1.1 Die paint(Graphics)-Methode für das AWT-Frame
Pfeil 11.1.2 Die ereignisorientierte Programmierung ändert Fensterinhalte
Pfeil 11.1.3 Zeichnen von Inhalten auf ein JFrame
Pfeil 11.1.4 Auffordern zum Neuzeichnen mit repaint(…)
Pfeil 11.1.5 Java 2D-API
Pfeil 11.2 Einfache Zeichenmethoden
Pfeil 11.2.1 Linien
Pfeil 11.2.2 Rechtecke
Pfeil 11.2.3 Ovale und Kreisbögen
Pfeil 11.2.4 Polygone und Polylines
Pfeil 11.3 Zeichenketten schreiben und Fonts
Pfeil 11.3.1 Zeichenfolgen schreiben
Pfeil 11.3.2 Die Font-Klasse
Pfeil 11.3.3 Font-Metadaten durch FontMetrics *
Pfeil 11.4 Geometrische Objekte
Pfeil 11.4.1 Die Schnittstelle Shape
Pfeil 11.4.2 Pfade *
Pfeil 11.5 Das Innere und Äußere einer Form
Pfeil 11.5.1 Farben und die Paint-Schnittstelle
Pfeil 11.5.2 Farben mit der Klasse Color
Pfeil 11.5.3 Composite und XOR *
Pfeil 11.5.4 Dicke und Art der Linien von Formen bestimmen über Stroke *
Pfeil 11.6 Bilder
Pfeil 11.6.1 Eine Übersicht über die Bilder-Bibliotheken
Pfeil 11.6.2 Bilder mit ImageIO lesen
Pfeil 11.6.3 Ein Bild zeichnen
Pfeil 11.6.4 Splash-Screen *
Pfeil 11.6.5 Bilder skalieren *
Pfeil 11.6.6 Schreiben mit ImageIO
Pfeil 11.6.7 Asynchrones Laden mit getImage(…) und dem MediaTracker *
Pfeil 11.7 Weitere Eigenschaften von Graphics *
Pfeil 11.7.1 Eine Kopie von Graphics erstellen
Pfeil 11.7.2 Koordinatensystem verschieben
Pfeil 11.7.3 Beschnitt (Clipping)
Pfeil 11.7.4 Zeichenhinweise durch RenderingHints
Pfeil 11.7.5 Transformationen mit einem AffineTransform-Objekt
Pfeil 11.8 Drucken *
Pfeil 11.8.1 Drucken der Inhalte
Pfeil 11.8.2 Bekannte Drucker
Pfeil 11.9 Benutzerinteraktionen automatisieren, Robot und Screenshots *
Pfeil 11.9.1 Der Roboter
Pfeil 11.9.2 Automatisch in die Tasten hauen
Pfeil 11.9.3 Automatisierte Maus-Operationen
Pfeil 11.9.4 Methoden zur Zeitsteuerung
Pfeil 11.9.5 Bildschirmabzüge (Screenshots)
Pfeil 11.9.6 Funktionsweise und Beschränkungen
Pfeil 11.9.7 MouseInfo und PointerInfo
Pfeil 11.10 Zum Weiterlesen
 
Zum Seitenanfang

11Grafikprogrammierung Zur vorigen ÜberschriftZur nächsten Überschrift

»Die größte Gefahr geht nicht von den Erfahrungen aus, die man machen muss, sondern von denen, die man nicht machen darf.«
– Hellmut Walters (1930–1985)

 
Zum Seitenanfang

11.1Grundlegendes zum Zeichnen Zur vorigen ÜberschriftZur nächsten Überschrift

Ist das Fenster geöffnet, lässt sich etwas in dem Fenster zeichnen. Da sich die Wege zwischen AWT und Swing trennen, wollen wir mit dem AWT beginnen und dann alle weiteren Beispiele mit Swing bestreiten.

 
Zum Seitenanfang

11.1.1Die paint(Graphics)-Methode für das AWT-Frame Zur vorigen ÜberschriftZur nächsten Überschrift

Als einleitendes Beispiel soll uns genügen, einen Text zu platzieren. Dafür überschreiben wir die Methode paint(Graphics) der Klasse Frame und setzen dort alles hinein, was gezeichnet werden soll, etwa Linien, Texte oder gefüllte Polygone. Der gewünschte Inhalt wird immer dann gezeichnet, wenn das Fenster neu aufgebaut wird oder wir von außen repaint(…) aufrufen, denn genau in diesem Fall wird das Grafiksystem paint(Graphics) aufrufen und das Zeichnen anstoßen:

Listing 11.1com/tutego/insel/ui/graphics/Bee.java

package com.tutego.insel.ui.graphics;

import java.awt.*;
import java.awt.event.*;

public class Bee extends Frame {

private static final long serialVersionUID = –3800165321162121122L;

public Bee() {
setSize( 500, 100 );

addWindowListener( new WindowAdapter() {
@Override
public void windowClosing ( WindowEvent e ) { System.exit( 0 ); }
} );
}

@Override
public void paint( Graphics g ) {
g.drawString( "\"Maja, wo bist du?\" (Mittermeier)", 120, 60 );
}

public static void main( String[] args ) {
new Bee().setVisible( true );
}
}
Ein Fenster mit gezeichnetem Inhalt

Abbildung 11.1Ein Fenster mit gezeichnetem Inhalt

Der Grafikkontext Graphics

Das Grafiksystem ruft von unserem Programm die paint(Graphpics)-Methode auf und übergibt ein Objekt vom Typ Graphics – bzw. Graphics2D, wie wir später sehen werden. Dieser Grafikkontext bietet verschiedene Methoden zum Setzen von Zeichenzuständen und zum Zeichnen selbst, etwa von Linien, Kreisen, Ovalen, Rechtecken, Zeichenfolgen oder Bildern. Dies funktioniert auch dann, wenn die Zeichenfläche nicht direkt sichtbar ist, wie bei Hintergrundgrafiken.

Das Graphics-Objekt führt Buch über mehrere Dinge:

  • die Komponente, auf der gezeichnet wird (hier ist das erst einmal das rohe Fenster)

  • Koordinaten des Bildbereichs und des Clipping-Bereichs. Die Zeichenoperationen außerhalb des Clipping-Bereichs werden nicht angezeigt. Daher wird ein Clipping-Bereich auch Beschnitt-Bereich genannt.

  • den aktuellen Zeichensatz (java.awt.Font) und die aktuelle Farbe (java.awt.Color)

  • die Pixeloperation (XOR[ 105 ](Zur Bewegung des Grafik-Cursors wird gern eine XOR-Operation eingesetzt. Obwohl dies absolut einfach erscheint, ist die Realisierungsidee patentiert.) oder Paint)

  • die Translation – eine Verschiebung vom Nullpunkt

Wir können nur in der paint(Graphics)-Methode auf das Graphics-Objekt zugreifen. Diese wird immer dann aufgerufen, wenn die Komponente neu gezeichnet werden muss. Dies nutzen wir, um einen Text zu schreiben. Dem Bee-Beispiel ist zu entnehmen, dass die Methode drawString(String text, int x, int y) einen Text in den Zeichenbereich des Grafikkontextes schreibt. Im Folgenden werden wir noch weitere Methoden kennenlernen.

[»]Hinweis

Etwas ungewöhnlich ist die Tatsache, dass der Nullpunkt nicht oben links in den sichtbaren Bereich fällt, sondern dass die Titelleiste den Nullpunkt überdeckt. Um an die Höhe der Titelleiste zu kommen und die Zeichenoperationen so zu verschieben, dass sie in den sichtbaren Bereich fallen, wird ein java.awt.Insets-Objekt benötigt. Ist f ein Frame-Objekt, liefert f.getInsets().top die Höhe der Titelleiste.

 
Zum Seitenanfang

11.1.2Die ereignisorientierte Programmierung ändert Fensterinhalte Zur vorigen ÜberschriftZur nächsten Überschrift

Der Einstieg in die Welt der Grafikprogrammierung mag etwas seltsam erscheinen, weil in der prozeduralen, nicht ereignisgesteuerten Welt die Programmierung anders verlief. Es gab einige Funktionen, mit denen sich direkt sichtbar auf dem Bildschirm operieren ließ. Ein Beispiel[ 106 ](Commodore 128 System Guide, Commodore Business Machines, Inc. 1985, online zugänglich unter http://members.tripod.com/~rvbelzen/c128sg/toc.htm.) aus der C128-Zeit:

10 COLOR 0,1 :REM SELECT BACKGROUND COLOR
20 COLOR 1,3 :REM SELECT FOREGROUND COLOR
30 COLOR 4,1 :REM SELECT BORDER COLOR
40 GRAPHIC 1,1 :REM SELECT BIT MAP MODE
60 CIRCLE 1,160,100,40,40 :REM DRAW A CIRCLE
70 COLOR 1,6 :REM CHANGE FOREGROUND COLOR
80 BOX 1,20,60,100,140,0,1 :REM DRAW A BLOCK
90 COLOR 1,9 :REM CHANGE FOREGROUND COLOR
100 BOX 1,220,62,300,140,0,0 :REM DRAW A BOX
110 COLOR 1,9 :REM CHANGE FOREGROUND COLOR
120 DRAW 1,20,180 TO 300,180 :REM DRAW A LINE
130 DRAW 1,250,0 TO 30,0 TO 40,40 TO 250,0 :REM DRAW A TRIANGLE
140 COLOR 1,15 :REM CHANGE FOREGROUND COLOR
150 DRAW 1,160,160 :REM DRAW A POINT
160 PAINT 1,150,97 :REM PAINT IN CIRCLE
170 COLOR 1,5 :REM CHANGE FOREGROUND COLOR
180 PAINT 1,50,25 :REM PAINT IN TRIANGLE
190 COLOR 1,7 :REM CHANGE FOREGROUND COLOR
200 PAINT 1,225,125 :REM PAINT IN EMPTY BOX
210 COLOR 1,11 :REM CHANGE FOREGROUND COLOR
220 CHAR 1,11,24,"GRAPHIC EXAMPLE" :REM DISPLAY TEXT
230 FOR I=1 TO 5000:NEXT:GRAPHIC 0,1:COLOR 1,2

Diese Vorgehensweise funktioniert in Java (und auch in vielen modernen Grafiksystemen) nicht mehr. Auch mit Objektorientierung hat sie nicht viel zu tun!

In Java führt ein Repaint-Ereignis zum Aufruf der paint(Graphics)-Methode. Dieses Ereignis kann ausgelöst werden, wenn der Bildschirm zum ersten Mal gezeichnet wird, aber auch, wenn Teile des Bildschirms verdeckt werden. Falls das Repaint-Ereignis eintritt, springt das Java-System in die paint(Graphics)-Methode, in der der Bildschirm aufgebaut werden kann. Nur dort finden die Zeichenoperationen statt. Wenn wir nun selbst etwas zeichnen wollen, kann das nur in der paint(Graphics)-Methode geschehen bzw. in Methoden, die von paint(Graphics) aufgerufen werden. Wenn wir aber selbst etwas zeichnen wollen, wie lässt sich paint(Graphics) dann parametrisieren?

Um mit diesem Problem umzugehen, müssen wir der paint(Graphics)-Methode Informationen mitgeben. Diese Informationen kann die Methode aus den Objektattributen beziehen. Daher implementieren wir eine Unterklasse einer Komponente, die eine paint(Graphics)-Methode besitzt. Anschließend können wir Objektzustände ändern, sodass paint(Graphics) neue Werte bekommt und somit gewünschte Inhalte zeichnen kann.

 
Zum Seitenanfang

11.1.3Zeichnen von Inhalten auf ein JFrame Zur vorigen ÜberschriftZur nächsten Überschrift

Wenn Swing eine Komponente zeichnet, ruft es automatisch die Methode paint(Graphics) auf. Um eine Grafik selbst in ein Fenster zu zeichnen, ließe sich von JFrame eine Unterklasse bilden und paint(Graphics) überschreiben – das ist jedoch nicht der übliche Weg.

Stattdessen wählen wir einen anderen Ansatz, der sogar unter AWT eine gute Lösung ist. Wir bilden eine eigene Komponente, eine Unterklasse von JPanel (unter AWT Panel, was wir aber nicht mehr weiter verfolgen wollen), und setzen diese auf das Fenster. Wird das Fenster neu gezeichnet, gibt das Grafiksystem den Zeichenauftrag an die Kinder weiter, also an unser spezielles JPanel, und ruft die überschriebene paint(Graphics)-Methode auf. Allerdings überschreiben eigene Unterklassen von Swing-Komponenten im Regelfall nicht paint(Graphics), sondern paintComponent(Graphics). Das liegt daran, dass Swing in paint(Graphics) zum Beispiel noch Rahmen zeichnet und sich um eine Pufferung des Bildschirminhalts zur Optimierung kümmert. So ruft paint(Graphics) die drei Methoden paintComponent(Graphics), paintBorder(Graphics) und paintChildren(Graphics) auf, und bei einer Neudarstellung kümmert sich ein RepaintManager um eine zügige Darstellung mithilfe der gepufferten Inhalte, was bei normalen Swing-Interaktionskomponenten wie Schaltflächen wichtig ist.

Damit ist die Darstellung von Inhalten in einem JFrame einfach. Wir importieren drei Klassen, JPanel und JFrame aus javax.swing sowie Graphics aus java.awt. Dann bilden wir eine Unterklasse von JPanel und überschreiben paintComponent(Graphics):

Listing 11.2com/tutego/insel/ui/graphics/DrawFirstLine.java, Teil 1

package com.tutego.insel.ui.graphics;

import java.awt.Graphics;
import javax.swing.*;

class DrawPanel extends JPanel {

@Override protected void paintComponent( Graphics g ) {
super.paintComponent( g );
g.drawLine( 10, 10, 100, 50 );
}
}

Die Methode paintComponent(Graphics) besitzt in der Oberklasse die Sichtbarkeit protected, was wir beibehalten sollten; die Methode wird nicht von uns von anderer Stelle aufgerufen, daher muss eine Unterklasse die Sichtbarkeit nicht zu public erweitern. Der Aufruf von super.paintComponent(…) ist immer dann angebracht, wenn die Oberklasse ihre Inhalte zeichnen soll. Bei vollständig eigenem Inhalt ist das nicht notwendig.

Der letzte Schritt ist ein Testprogramm, das ein Exemplar des spezialisierten JPanel bildet und auf den JFrame setzt:

Listing 11.3com/tutego/insel/ui/graphics/DrawFirstLine.java, Teil 2

public class DrawFirstLine {
public static void main( String[] args ) {
JFrame f = new JFrame();
f.setDefaultCloseOperation( JFrame.EXIT_ON_CLOSE );
f.setSize( 100, 100 );
f.add( new DrawPanel() );
f.setVisible( true );
}
}

Die Lösung mit dem JPanel muss nicht die Höhe der Titelleiste berücksichtigen; die Komponente JPanel, die auf das Fenster gesetzt wird, befindet sich korrekt unterhalb der Titelleiste, und die Zeichenfläche liegt nicht verdeckt unter der Titelleiste.

[+]Tipp

Für einfache Tests lässt sich auch JOptionPane.showMessageDialog(null, new DrawPanel()); einsetzen.

 
Zum Seitenanfang

11.1.4Auffordern zum Neuzeichnen mit repaint(…) Zur vorigen ÜberschriftZur nächsten Überschrift

Die Methode repaint(…) kann von außen aufgerufen werden, um ein Neuzeichnen zu erzwingen. Wenn die Komponente wie unsere Unterklasse von JPanel eine Swing-Komponente ist, dann wird die paint(Graphics)-Methode der Komponente aufgerufen. Im Fall einer AWT-Komponente, wie Frame, wird update(Graphics) aufgerufen, das ja automatisch paint(Graphics) aufruft.

abstract class java.awt.Component
implements ImageObserver, MenuContainer, Serializable
  • void repaint()
    Erbittet sofortiges Neuzeichnen der Komponente.

  • void repaint(long tm)
    Erbittet Neuzeichnen in tm Millisekunden.

  • void repaint(int x, int y, int width, int height)
    Erbittet Neuzeichnen der Komponente im angegebenen Bereich.

  • void repaint(long tm, int x, int y, int width, int height)
    Erbittet Neuzeichnen der Komponente nach tm Millisekunden im angegebenen Bereich.

 
Zum Seitenanfang

11.1.5Java 2D-API Zur vorigen ÜberschriftZur nächsten Überschrift

Seit dem JDK 1.2 – und das ist nun schon etwas her – hat sich beim Zeichnen einiges getan. So wird der paint(Graphics)-Methode – und paintComponent(Graphics) ebenso – nicht mehr nur ein Graphics-Objekt übergeben, sondern eine Unterklasse von Graphics, Graphics2D. Die Klasse wurde im Rahmen der Java 2D-API aus den Java Foundation Classes (JFC) eingeführt und bietet erweiterte Zeichenmöglichkeiten, die mit der Sprache PostScript vergleichbar sind. Als wichtige Ergänzung sind Transformationen auf beliebig geformten Objekten sowie Füllmustern und Kompositionen zu nennen. Die Zeichenoperationen sind optional weichgezeichnet.

Da die Java-Entwickler die Signatur der paintXXX(Graphics)-Methoden nicht ändern wollten, blieb Graphics als Parametertyp stehen, und wir müssen es, um die erweiterte Funktionalität nutzen zu können, im Rumpf auf Graphics2D anpassen:

@Override protected void paintComponent( Graphics g ) {
Graphics2D g2 = (Graphics2D) g;

}

Obwohl Graphics2D selbst im java.awt-Paket untergebracht ist, befinden sich viele der 2D-Klassen im Paket java.awt.geom.

[»]Hinweis

Das Grafiksystem übergibt uns in der paintXXX(Graphics)-Methode zwar immer ein Objekt vom Typ Graphics2D, aber wir werden in den Beispielprogrammen nur dann eine Typanpassung vornehmen, wenn wir wirklich die Erweiterungen von Graphics2D nutzen.

 


Ihre Meinung

Wie hat Ihnen das Openbook gefallen? Wir freuen uns immer über Ihre Rückmeldung. Schreiben Sie uns gerne Ihr Feedback als E-Mail an kommunikation@rheinwerk-verlag.de.

<< zurück
 Zum Rheinwerk-Shop
Zum Rheinwerk-Shop: Java SE 8 Standard-Bibliothek Java SE 8 Standard-Bibliothek
Jetzt Buch bestellen

 Buchempfehlungen
Zum Rheinwerk-Shop: Java ist auch eine Insel
Java ist auch eine Insel


Zum Rheinwerk-Shop: Professionell entwickeln mit Java EE 8
Professionell entwickeln mit Java EE 8


Zum Rheinwerk-Shop: Besser coden
Besser coden


Zum Rheinwerk-Shop: Entwurfsmuster
Entwurfsmuster


Zum Rheinwerk-Shop: IT-Projektmanagement
IT-Projektmanagement


 Lieferung
Versandkostenfrei bestellen in Deutschland, Österreich und der Schweiz
InfoInfo

 
 


Copyright © Rheinwerk Verlag GmbH 2018. Original - https://www.rheinwerk-verlag.de/openbook/
Für Ihren privaten Gebrauch dürfen Sie die Online-Version natürlich ausdrucken. Ansonsten unterliegt das Openbook denselben Bestimmungen, wie die gebundene Ausgabe: Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt.
Alle Rechte vorbehalten einschließlich der Vervielfältigung, Übersetzung, Mikroverfilmung sowie Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen.

 

 
 


29.09.2022 - Sitemap.xml