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Java Applet 編程技巧實例專輯-實現動畫特技
編輯:CSS詳解     
Java 不僅提供了對圖形、圖像的支持,還允許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,然後通過定義一個線程,讓該線程睡眠一段時間,然後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並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,遇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,然後調用 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,然後調用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後台圖像,將需要繪制的一幀畫入圖像,然後調用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,要分配一張後台圖像,如果圖像相當大,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; // 用於顯示時鐘的線程
 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; //設置顯示時鐘裡面的數字的字體
 Date currentDate; // 顯示當前時間
 Color handColor; // 用於顯示時針、分針和表盤的顏色
 Color numberColor; // 用於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);
  //畫時鐘表盤裡的數字
  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);

  // 如果必要的話抹去然後重畫
  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();
   }
  }
  //注意:這裡重寫了update()方法,只是調用了paint()方法來消除閃爍現象
  public void update(Graphics g)
  {
   paint(g);
  }
 }

  下面是運行該Applet 需要的AnimatorDemo.Html 的內容

<Html>
<HEAD>
 <TITLE>一個時鐘的例子</TITLE>
</HEAD>
<BODY>
 <hr>
 <applet codebase="." ALIGN=MIDDLE code="AnimatorDemo.class" width=200 height=150>
 </applet>
</BODY>
</Html>

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