Graphics学习篇

从接触JAVA到J2EE，再到J2ME，然后是现在的Android，这条路上我竟然没有真正拥有过其中一样技能，更可怕的是仿佛一切尽是空白。我太不擅长学以致用了。所以，我想还是通过博客/日志的形式，一点一点地记录下自己曾经用心做过，即便没有成功的事情。当然，这也不是我幡然醒悟。因为明白问题所在，与解决问题之间，往往需要很长一段时间。而这段时间对我来说已然太长，足以让我绝望；同时也使我明白效率是一个人能力的很大体现。但愿自己天天向上。

 

以后会陆续在这里写下自己的学习历程（坚持……多看、多想、多做，最重要的是要多作总结，这样既可以方便回顾，又可以加强理解）。

 

在Android Dev Guide里，把Graphics分为两大类：2D Graphics和3D with OpenGL。其中，2D Graphics的大部分APIs都放在drawable包里。3D 则可以在OpenGL ES，还有一些OpenGL工具包里找到。

 

 

1、2D Graphics绘制

 

首先要提到Drawable（android.Graphics.drawable.Drawable），这个类可以通过Resources的方法getDrawable(int id)获得。也就是说，Drawable是可以直接跟资源文件关联的，但是它并不是可视组件，属于底层数据。所以还需要调用draw(Canvas canvas)方法，将数据装载进可描绘的容器中。需要注意的是：切记不要忘了setBound()。（在之前很多次学习中，遇到了令人尴尬的问题：没有对Drawable进行绘制区域界定，即setBounds()。结果是无论怎么改程序，就是不显示。莫非默认区域是“零”？我想，是的。//在后面的DEV GUIDE中看到了关于shapeDrawable的说明：If you do not set the bounds, then the shape will not be drawn, whereas if you don't set the color, it will default to black.我认为这对Drawable来说是一致的，颜色除外。个人觉得不进行绘制与绘制区域为“零”是等价的，不知道在底层是如何判断的。有待考证。。。）

 

既然说到了Canvas(android.Graphics.Canvas)，那么我们就来分析下这个类（这个类非比寻常，我认为是相当重头戏的一个类）。Canvas在API里的描述是拥有调用“绘制图像能力”的一个类，这个能力就是draw...(..., Paint)，也就是说可对各种图像原型进行描绘，包括基本形状（矩形、圆、路径、文字、点、线等）和Bitmap（这是一个持有像素控制能力的类）。 参数中带有Paint类，这是因为在这个机制中我们还需要提供对“颜色、图像样式等”属性进行解析的服务，而Paint就是这个功能组件。

 

其次要说的是Bitmap(android.Graphics.Bitmap)，这个类是通过一系列静态方法获得实例，如：Bitmap myBitmap = Bitmap.createBitmap(int width, int height, Config)。那么它作何用呢？前面提到了Bitmap可以控制像素，那么可以说，它其实是一个像素容器，它与Canvas直接关联，很多时候我们都会用Canvas(Bitmap)这个构造函数去实例化Canvas。对于参数Config有必要进行说明一下，Config是一个常量，我们通常使用Bitmap.Config.ARGB_8888（A指Alpha，即透明通道；RGB分别指Red,Green,Blue，即三原色；后面的8888指代各个通道的颜色位深，也就是常说的32位色彩深度。）。我想这个解释应该会有助于对“像素容器”这个概念的理解吧。

 

最后对Paint(android.Graphics.Paint)稍加说明一下，API里描述如下：Paint持有图像样式和颜色信息（关于如何描绘几何体、文本和位图的信息）。

 

除了以上4个类之外，在2D绘图中，有些时候我们也会使用BitmapFactory这个类。在API中，这个类包含了多个静态方法，实现从files(如Resources)、streams(如InputStream)、Byte-array生成Bitmap对象。在总结中的第二种方法，就是用的BitmapFactory，免去了使用Drawable关联资源文件的麻烦。

 

（1）通用View作为容器的绘图机制

自定义View类（即继承View）的绘图：需要重写onDraw(Canvas)，在实例化View子类（包括XML布局文件的调用和构造函数的调用）的过程中，系统会自动调用onDraw(Canvas)进行绘图。在这之后，系统几乎不会再去调用（更准确地说是只在必要的情况下去调用），那么怎么去告诉系统我们需要重绘呢？直接通过对象调用onDraw()是不允许的，于是我们需要invalidate()和postInvalidate()这两个方法，前者用在UI线程中，后者用在非UI线程中。说白了，就是使之前的面板无效，所以系统就自动重绘了。

误解：我们是不是可以把绘图功能写在onDraw(Canvas)之外的方法里，那么我们就可以通过对象进行调用了，重绘效果是一样的？

答案是否定的，这个绘图机制是不允许在onDraw(Canvas)之外重绘的，尝试的结果是空指针异常，但是可以通过onDraw(Canvas)调用外部方法（说白了还是必须在onDraw(Canvas)里实现）。

 

总结绘图机制如下：

方法一：利用Drawable关联资源文件和Canvas。Drawable负责解析资源文件，把数据提交到Canvas，执行绘图操作。

@Override
public void onDraw(Canvas canvas)
{
	super.onDraw(canvas);
	Resources res = getResources();
	Drawable mDrawable = res.getDrawable(R.drawable.background);
	mDrawable.setBounds(0, 0, this.getWidth(), this.getHeight());//这里铺满屏幕。
	mDrawable.draw(canvas);
}

 

  方法二：利用BitmapFactory解析资源文件。

 

问题：关于这个方法，在Bitmap对象生成的过程中，没有上述的Config属性，那么它的像素信息又在哪儿定义呢？难道有默认值？有待考证。不过毕竟人那是BitmapFactory，工厂嘛，批量生产。嘿嘿。

@Override
public void onDraw(Canvas canvas)
{
	super.onDraw(canvas);
	Resources res = getResources();
	Bitmap mBitmap = BitmapFactory.decodeResource(res, R.drawable.earthrise);
	mBitmap = Bitmap.createScaledBitmap(mBitmap, getWidth(), getHeight(), true);//对图片资源进行缩放，这里是全屏覆盖。
	canvas.drawBitmap(mBitmap, 0, 0, new Paint());//这个笔刷可以为null。为啥？有待深入。。。
}

 

（2）使用SurfaceView类作为容器的绘图机制

尽管SurfaceView是View的子类，但是在绘图上却与View大不相同。在这个绘图机制里，系统是不会调用onDraw(Canvas)这个函数的，它采用的是implements SurfaceHolder.Callback的方法。也就是实现SurfaceHolder.Callback这个接口，然后使用SurfaceHolder这个类进行控制。

这个绘图机制的一个优点是很大程度上提高画面重绘的帧率，适合游戏画面描绘。原因是它有独立的缓存（貌似是Surface类），同时还可以通过外部加速（如硬件加速）。

 

总结绘图机制：所用的绘图流程与通用View下的绘图一致，但是并不重写onDraw(Canvas)，而是重写SurfaceHolder.Callback接口下的方法（surfaceCreated(...), surfaceChange(...), surfaceDestory(...)//参数参见API），在实例化自定义SurfaceView子类时，首先调用surfaceCreated(...)，随即调用surfaceChange(...)，在销毁时调用surfaceDestory。

切记：这个绘图机制与之前提及的“通用View绘图“尽管在借助Drawable、Bitmap、BitmapFactory、Canvas和Paint的使用上是一致的，但是底层实现是不同的。并且这个机制下，View.onDraw(Canvas)这个方法是无法被调用的。与View同理，画面绘制只能介于Created与Destory之间（称为有效/合法生命周期），不论直接在这三个重写方法（其实只有前两个，销毁就免了）里实现，还是重写方法调用外部方法都是可行的，但请不要尝试用对象mView.doDraw()类似的途径，会出现空指针异常。原理为何？有待考证。。。

下面给出其中一个方法，另一个可参照“通用View作为容器的绘图机制“：

//这是采用BitmapFactory的方法。

 

@Override
public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder) 
{//注意：其实这是实现接口的抽象方法，虽然也是重写方法，但是super（将父类的方法沿用）是没有意义的，因为super本身是抽象的。
	Resources res = getResources();
	Bitmap mBitmap = BitmapFactory.decodeResource(res, R.drawable.earthrise);
	mBitmap = Bitmap.createScaledBitmap(mBitmap, getWidth(), getHeight(), true);
	Canvas canvas = holder.lockCanvas();//锁住，并取回画布
	canvas.drawBitmap(mBitmap, 0, 0, new Paint());
	holder.unlockCanvasAndPost(canvas);//释放，并提交画布
}

 

 

 

待续……

 

评论

3 楼 gf_crazy 2011-12-21  

写的很好，帮助很大，似懂非懂的地方看后清晰好多。

2 楼 zhf1zhf2 2011-07-01  

含糊不懂，我这个刚入门的没能明白！

1 楼 sinye 2010-07-14  

写的很精彩，收到很多启发！麻烦问一下，SurfaceView的surfaceCreated()和View的Ondraw方法能达到同一个目的吗？就是说，当在UI线程里调用invalidate()和非UI线程里调用postInvalidate(),他们都会调用各自的绘图方法吗！