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利用Java Applet编程实现动画特技

http://www.webjx.com  更新日期:2005-03-11 15:39  出处:天极网  作者:务实
  Java 不仅提供了对图形、图像的支持,还允许用户实现连续的图像播放,即动画技术。Java 动画的实现,首先用Java.awt 包中的 Graphics 类的drawImage()方法在屏幕上画出图像,然后通过定义一个线程,让该线程睡眠一段时间,然后再切换成另外一幅图像;如此循环,在屏幕上画出一系列的帧来造成运动的感觉,从而达到显示动画的目的。

  为了每秒钟多次更新屏幕,必须创建一个线程来实现动画的循环,这个循环要跟踪当前帧并响应周期性的屏幕更新要求;实现线程的方法有两种,可以创建一个类Thread 的派生类,或附和在一个Runnable 的界面上。

  * 动画技巧

  在编写动画过程时,遇到最常见的问题是屏幕会出现闪烁现象。闪烁有两个原因:一是绘制每一帧花费的时间太长(因为重绘时要求的计算量大);二是在每次调用Pain()前,Java 会用背景颜色重画整个画面,当在进行下一帧的计算时,用户看到的是背景。

  有两种方法可以明显地减弱闪烁:重载 update()或使用双缓冲。

  (1) 重载 update()

  当AWT接收到一个applet的重绘请求时,它就调用applet的 update(),默认地,update() 清除applet的背景,然后调用 paint()。重载 update(),将以前在paint()中的绘图代码包含在update()中,从而避免每次重绘时将整个区域清除。下面是 update()方法的原始程序代码:

public void update(Graphics g)
{
 //首先用背景色来绘制整个画面
 g.setColor(getBackGround());
 g.fillRect(0,0,width,height);
 //接着设置前景色为绘制图像的颜色,然后调用paint()方法
 g.setColor(getForeGround());
 paint(g);
}


  所以要消除画面闪烁就一定要改写 update() 方法,使该方法不会清除整个画面,只是消除必要的部分。

  (2) 使用双缓冲技术

  另一种减小帧之间闪烁的方法是使用双缓冲,它在许多动画Applet中被使用。其主要原理是创建一个后台图像,将需要绘制的一帧画入图像,然后调用DrawImage()将整个图像一次画到屏幕上去;好处是大部分绘制是离屏的,将离屏图像一次绘至屏幕上比直接在屏幕上绘制要有效得多,大大提高做图的性能。

  双缓冲可以使动画平滑,但有一个缺点,要分配一张后台图像,如果图像相当大,这将需要很大一块内存;当你使用双缓冲技术时,应重载 update()。

  下面举一个时钟的例子来说明如何处理动画

//AnimatorDemo.java
import java.util.*;
import java.awt.*;
import java.applet.*;
import java.text.*;

public class AnimatorDemo extends Applet implements Runnable
{
 Thread timer; // 用于显示时钟的线程
 int lastxs, lastys, lastxm,
 lastym, lastxh, lastyh;
 SimpleDateFormat formatter; //格式化时间显示
 String lastdate; // 保存当前时间的字符串
 Font clockFaceFont; //设置显示时钟里面的数字的字体
 Date currentDate; // 显示当前时间
 Color handColor; // 用于显示时针、分针和表盘的颜色
 Color numberColor; // 用于显示秒针和数字的颜色

 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); // 设置时钟窗口大小
 }

 // 计算四分之一的圆弧
 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算法来画圆,其中(x0,y0)是圆的中心,r为圆半径
 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);
  //设置时钟的表盘的中心点为(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);

  //画时钟最外面的圆盘其中心在(xcenter,ycenter)半径为50
  g.setFont(clockFaceFont);
  g.setColor(handColor);
  circle(xcenter,ycenter,50,g);
  //画时钟表盘里的数字
  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);

  // 如果必要的话抹去然后重画
  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的启动方法
  public void start()
  {
   timer = new Thread(this);
   timer.start();
  }
  // applet的停止方法
  public void stop()
  {
   timer = null;
  }
  //线程的run方法
  public void run()
  {
   Thread me = Thread.currentThread();
   while (timer == me) {
    try {
     Thread.currentThread().sleep(1000);
    }
    catch (InterruptedException e) {
    }
    repaint();
   }
  }
  //注意:这里重写了update()方法,只是调用了paint()方法来消除闪烁现象
  public void update(Graphics g)
  {
   paint(g);
  }
 }

  下面是运行该Applet 需要的AnimatorDemo.html 的内容

<HTML>
<HEAD>
 <TITLE>一个时钟的例子</TITLE>
</HEAD>
<BODY>
 <hr>
 <applet codebase="." ALIGN=MIDDLE code="AnimatorDemo.class" width=200 height=150>
 </applet>
</BODY>
</HTML>

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