利用JavaApplet編程實現動畫特技

2019-11-18 11:12:52

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　　java 不僅提供了對圖形、圖像的支持，還答應用戶實現連續的圖像播放，即動畫技術。Java 動畫的實現，首先用Java.awt 包中的 Graphics 類的drawImage()方法在屏幕上畫出圖像，然后通過定義一個線程，讓該線程睡眠一段時間，然后再切換成另外一幅圖像；如此循環，在屏幕上畫出一系列的幀來造成運動的感覺，從而達到顯示動畫的目的。
　　
　　為了每秒鐘多次更新屏幕，必須創建一個線程來實現動畫的循環，這個循環要跟蹤當前幀并響應周期性的屏幕更新要求；實現線程的方法有兩種，可以創建一個類Thread 的派生類，或附和在一個Runnable 的界面上。
　　
　　* 動畫技巧
　　在編寫動畫過程時，碰到最常見的問題是屏幕會出現閃爍現象。閃爍有兩個原因：一是繪制每一幀花費的時間太長(因為重繪時要求的計算量大)；二是在每次調用Pain()前，Java 會用背景顏色重畫整個畫面，當在進行下一幀的計算時，用戶看到的是背景。
　　
　　有兩種方法可以明顯地減弱閃爍：重載 update()或使用雙緩沖。
　　
　　 (1) 重載 update()
　　當AWT接收到一個applet的重繪請求時，它就調用applet的 update()，默認地，update() 清除applet的背景，然后調用 paint()。重載 update()，將以前在paint()中的繪圖代碼包含在update()中，從而避免每次重繪時將整個區域清除。下面是 update()方法的原始程序代碼：
　　
　　public void update(Graphics g)
　　{
　　//首先用背景色來繪制整個畫面
　　g.setColor(getBackGround());
　　g.fillRect(0,0,width,height);
　　//接著設置前景色為繪制圖像的顏色，然后調用paint()方法
　　g.setColor(getForeGround());
　　paint(g);
　　}
　　
　　所以要消除畫面閃爍就一定要改寫 update() 方法，使該方法不會清除整個畫面，只是消除必要的部分。
　　
　　 (2) 使用雙緩沖技術
　　另一種減小幀之間閃爍的方法是使用雙緩沖，它在許多動畫Applet中被使用。其主要原理是創建一個后臺圖像，將需要繪制的一幀畫入圖像，然后調用DrawImage()將整個圖像一次畫到屏幕上去；好處是大部分繪制是離屏的，將離屏圖像一次繪至屏幕上比直接在屏幕上繪制要有效得多，大大提高做圖的性能。
　　
　　雙緩沖可以使動畫平滑，但有一個缺點，要分配一張后臺圖像，假如圖像相當大，這將需要很大一塊內存；當你使用雙緩沖技術時，應重載 update()。
　　
　　下面舉一個時鐘的例子來說明如何處理動畫
　　
　　//AnimatorDemo.java
　　import java.util.*;
　　import java.awt.*;
　　import java.applet.*;
　　import java.text.*;
　　
　　public class AnimatorDemo extends Applet implements Runnable
　　{
　　Thread timer; // 用于顯示時鐘的線程
　　int lastxs, lastys, lastxm,
　　lastym, lastxh, lastyh;
　　SimpleDateFormat formatter; //格式化時間顯示
　　String lastdate; // 保存當前時間的字符串
　　Font clockFaceFont; //設置顯示時鐘里面的數字的字體
　　Date currentDate; // 顯示當前時間
　　Color handColor; // 用于顯示時針、分針和表盤的顏色
　　Color numberColor; // 用于顯示秒針和數字的顏色
　　
　　public void init()
　　{
　　int x,y;
　　lastxs = lastys = lastxm = lastym = lastxh = lastyh = 0;
　　formatter = new SimpleDateFormat ("yyyy EEE MMM dd hh:mm:ss ");
　　currentDate = new Date();
　　lastdate = formatter.format(currentDate);
　　clockFaceFont = new Font("Serif", Font.PLAIN, 14);
　　handColor = Color.blue;
　　numberColor = Color.darkGray;
　　
　　try {
　　setBackground(new Color(Integer.parseInt(getParameter("bgcolor"),16)));
　　} catch (Exception E) { }
　　try {
　　handColor = new Color(Integer.parseInt(getParameter("fgcolor1"),16));
　　} catch (Exception E) { }
　　try {
　　numberColor = new Color(Integer.parseInt(getParameter("fgcolor2"),16));
　　} catch (Exception E) { }
　　resize(300,300); // 設置時鐘窗口大小
　　}
　　
　　// 計算四分之一的圓弧
　　public void plotpoints(int x0, int y0, int x, int y, Graphics g)
　　{
　　g.drawLine(x0+x,y0+y,x0+x,y0+y);
　　g.drawLine(x0+y,y0+x,x0+y,y0+x);
　　g.drawLine(x0+y,y0-x,x0+y,y0-x);
　　g.drawLine(x0+x,y0-y,x0+x,y0-y);
　　g.drawLine(x0-x,y0-y,x0-x,y0-y);
　　g.drawLine(x0-y,y0-x,x0-y,y0-x);
　　g.drawLine(x0-y,y0+x,x0-y,y0+x);
　　g.drawLine(x0-x,y0+y,x0-x,y0+y);
　　}
　　
　　// 用Bresenham算法來畫圓，其中(x0,y0)是圓的中心，r為圓半徑
　　public void circle(int x0, int y0, int r, Graphics g)
　　{
　　int x,y;
　　float d;
　　x=0;
　　y=r;
　　d=5/4-r;
　　plotpoints(x0,y0,x,y,g);
　　while (y＞x) {
　　if (d<0) {
　　d=d+2*x+3;
　　x++;
　　}
　　else {
　　d=d+2*(x-y)+5;
　　x++;
　　y--;
　　}
　　plotpoints(x0,y0,x,y,g);
　　}
　　}
　　
　　public void paint(Graphics g)
　　{
　　int xh, yh, xm, ym, xs, ys, s = 0, m = 10, h = 10, xcenter, ycenter;
　　String today;
　　
　　currentDate = new Date();
　　SimpleDateFormat formatter = new SimpleDateFormat("s",Locale.getDefault());
　　try {
　　s = Integer.parseInt(formatter.format(currentDate));
　　} catch (NumberFormatException n) {
　　s = 0;
　　}
　　formatter.applyPattern("m");
　　try {
　　m = Integer.parseInt(formatter.format(currentDate));
　　} catch (NumberFormatException n) {
　　m = 10;
　　}
　　formatter.applyPattern("h");
　　try {
　　h = Integer.parseInt(formatter.format(currentDate));
　　} catch (NumberFormatException n) {
　　h = 10;
　　}
　　formatter.applyPattern("EEE MMM dd HH:mm:ss yyyy");
　　today = formatter.format(currentDate);
　　//設置時鐘的表盤的中心點為(80,55)
　　xcenter=80;
　　ycenter=55;
　　
　　// a= s* pi/2 - pi/2 (to switch 0,0 from 3:00 to 12:00)
　　// x = r(cos a) + xcenter, y = r(sin a) + ycenter
　　
　　xs = (int)(Math.cos(s * 3.14f/30 - 3.14f/2) * 45 + xcenter);
　　ys = (int)(Math.sin(s * 3.14f/30 - 3.14f/2) * 45 + ycenter);
　　xm = (int)(Math.cos(m * 3.14f/30 - 3.14f/2) * 40 + xcenter);
　　ym = (int)(Math.sin(m * 3.14f/30 - 3.14f/2) * 40 + ycenter);
　　xh = (int)(Math.cos((h*30 + m/2) * 3.14f/180 - 3.14f/2) * 30 + xcenter);
　　yh = (int)(Math.sin((h*30 + m/2) * 3.14f/180 - 3.14f/2) * 30 + ycenter);
　　
　　//畫時鐘最外面的圓盤其中心在(xcenter,ycenter)半徑為50
　　g.setFont(clockFaceFont);
　　g.setColor(handColor);
　　circle(xcenter,ycenter,50,g);
　　//畫時鐘表盤里的數字
　　g.setColor(numberColor);
　　g.drawString("9",xcenter-45,ycenter+3);
　　g.drawString("3",xcenter+40,ycenter+3);
　　g.drawString("12",xcenter-5,ycenter-37);
　　g.drawString("6",xcenter-3,ycenter+45);
　　
　　// 假如必要的話抹去然后重畫
　　g.setColor(getBackground());
　　if (xs != lastxs ys != lastys) {
　　g.drawLine(xcenter, ycenter, lastxs, lastys);
　　g.drawString(lastdate, 5, 125);
　　}
　　if (xm != lastxm ym != lastym) {
　　g.drawLine(xcenter, ycenter-1, lastxm, lastym);
　　g.drawLine(xcenter-1, ycenter, lastxm, lastym); }
　　if (xh != lastxh yh != lastyh) {
　　g.drawLine(xcenter, ycenter-1, lastxh, lastyh);
　　g.drawLine(xcenter-1, ycenter, lastxh, lastyh); }
　　g.setColor(numberColor);
　　g.drawString("", 5, 125);
　　g.drawString(today, 5, 125);
　　g.drawLine(xcenter, ycenter, xs, ys);
　　g.setColor(handColor);
　　g.drawLine(xcenter, ycenter-1, xm, ym);
　　g.drawLine(xcenter-1, ycenter, xm, ym);
　　g.drawLine(xcenter, ycenter-1, xh, yh);
　　g.drawLine(xcenter-1, ycenter, xh, yh);
　　lastxs=xs; lastys=ys;
　　lastxm=xm; lastym=ym;
　　lastxh=xh; lastyh=yh;
　　lastdate = today;
　　currentDate=null;
　　}
　　//applet的啟動方法
　　public void start()
　　{
　　timer = new Thread(this);
　　timer.start();
　　}
　　// applet的停止方法
　　public void stop()
　　{
　　timer = null;
　　}
　　//線程的run方法
　　public void run()
　　{
　　Thread me = Thread.currentThread();
　　while (timer == me) {
　　try {
　　Thread.currentThread().sleep(1000);
　　}
　　catch (InterruptedException e) {
　　}
　　repaint();
　　}
　　}
　　//注重：這里重寫了update()方法，只是調用了paint()方法來消除閃爍

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