利用Java Applet编程实现动画显示特技

来源:岁月联盟 编辑:zhuzhu 时间:2007-07-23

在Java中实现动画有很多种办法,但它们实现的基本原理是一样的,即在屏幕上画出一系列的帧来造成运动的感觉。

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.javaimport 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>