JavaFX - 2D 形状

在上一章中，我们了解了 JavaFX 的基本应用，学习了如何创建一个空窗口以及如何在 JavaFX 的 XY 平面上画一条线。除了线，我们还可以绘制其他几种 2D 形状。

2D 形状

一般来说，2D 形状是可以在 XY 平面上绘制的几何图形，包括线、矩形、圆等。

使用 JavaFX 库，您可以绘制 −

• 预定义形状，如线、矩形、圆、椭圆、多边形、折线、三次曲线、四次曲线、圆弧。

• 路径元素，如 MoveTO 路径元素、线、水平线、垂直线、三次曲线、二次曲线、圆弧。

• 除了这些，您还可以通过解析 SVG 路径来绘制 2D 形状。

上述每种 2D 形状都由一个类表示，所有这些类属于包 javafx.scene.shape。名为 Shape 的类是 JavaFX 中所有 2 维形状的基类。

创建 2D 形状

要创建图表，您需要 −

• 实例化所需形状的相应类。
• 设置形状的属性。
• 将形状对象添加到组中。

实例化相应类

要创建 2 维形状，首先您需要实例化其相应类。

例如，如果您想创建一条线，您需要按如下方式实例化名为 Line 的类 −

Line line = new Line();

设置形状的属性

实例化类后，您需要使用 setter 方法设置形状的属性。

例如，要绘制一条线，您需要传递线的起点和终点的 x 和 y 坐标。您可以使用它们各自的 setter 方法指定这些值，如下所示 −

//设置线的属性
line.setStartX(150.0f);
line.setStartY(140.0f);
line.setEndX(450.0f);
line.setEndY(140.0f);

将形状对象添加到组中

最后，您需要将形状对象作为构造函数的参数传递，将其添加到组中，如下所示。

//创建组对象
Group root = new Group(line);

下表列出了 JavaFX 提供的各种形状(类)。

通过 Path 类绘制更多形状

在上一节中，我们已经了解了如何通过实例化类并设置相应的参数来绘制一些简单的预定义形状。

但是，除了 javafx.shape 包 提供的图元之外，仅靠这些预定义形状不足以构建更复杂的形状。

例如，如果您想绘制下图所示的图形元素，您不能依赖那些简单的形状。

Path 类

为了绘制这种复杂的结构，JavaFX 提供了一个名为 Path 的类。此类表示形状的几何轮廓。

它附加到可观察列表，该列表包含各种路径元素，例如 moveTo、LineTo、HlineTo、VlineTo、ArcTo、QuadCurveTo、CubicCurveTo。

在实例化时，此类根据给定的路径元素构造路径。

您可以在实例化此类时将路径元素传递给它，如下所示−

Path myshape = new Path(pathElement1, pathElement2, pathElement3);

或者，您可以获取可观察列表并使用addAll()方法添加所有路径元素，如下所示−

Path myshape = new Path();
myshape.getElements().addAll(pathElement1, pathElement2, pathElement3);

您还可以使用 add() 方法单独添加元素作为 −

Path myshape = new Path();
myshape.getElements().add(pathElement1);

移动到路径元素

路径元素 MoveTo 用于将路径的当前位置移动到指定点。它通常用于设置使用路径元素绘制的形状的起点。

它由包 javafx.scene.shape 中名为 LineTo 的类表示。它具有 2 个 double 数据类型的属性，即 −

• X −从当前位置到要绘制线的点的 x 坐标。

• Y − 从当前位置到要绘制线的点的 y 坐标。

您可以通过实例化 MoveTo 类并传递新点的 x、y 坐标来创建移动到路径元素，如下所示 −

MoveTo moveTo = new MoveTo(x, y);

如果您不向构造函数传递任何值，则新点将设置为 (0,0)。

您还可以使用它们各自的 setter 方法将值设置为 x、y 坐标，如下所示 −

setX(value);
setY(value);

示例 – 绘制复杂路径

在此示例中，我们将展示如何使用 Path、MoveTo 和 Line 类绘制以下形状。

将此代码保存在名为 ComplexShape.java 的文件中。

import javafx.application.Application; 
import javafx.scene.Group; 
import javafx.scene.Scene; 
import javafx.stage.Stage; 
import javafx.scene.shape.LineTo; 
import javafx.scene.shape.MoveTo; 
import javafx.scene.shape.Path; 
         
public class ComplexShape extends Application { 
   @Override 
    public void start(Stage stage) {
    //创建路径
    Path path = new Path();
    
    //移动到起点
    MoveTo moveTo = new MoveTo(108, 71);
    
    //创建第一条线
    LineTo line1 = new LineTo(321, 161);
    
    //创建第二条线
    LineTo line2 = new LineTo(126,232);
    
    //创建第三条线
    LineTo line3 = new LineTo(232,52);
    
    //创建第四条线
    LineTo line4 = new LineTo(269, 250);
    
    //创建第四条线
    LineTo line5 = new LineTo(108, 71);
    
    //将所有元素添加到路径
    path.getElements().add(moveTo);
    path.getElements().addAll(line1, line2, line3, line4, line5);
    
    //创建一个 Group 对象
    Group root = new Group(path);
    
    //创建一个 scene 对象
    Scene scene = new Scene(root, 600, 300);
    
    //设置 Stage 的标题
    stage.setTitle("通过路径绘制弧线");
    
    //将场景添加到舞台(Stage)
    stage.setScene(scene);
    
    //显示舞台(Stage)的内容
    stage.show();
    }
   public static void main(String args[]){ 
      launch(args); 
   } 
}       

使用以下命令从命令提示符编译并执行保存的 java 文件。

javac ComplexShape.java 
java ComplexShape

执行时，上述程序会生成一个 JavaFX 窗口，其中显示一条圆弧，该圆弧从当前位置绘制到指定点，如下所示。

以下是 JavaFX 提供的各种路径元素(类)。这些类存在于包 javafx.shape 中。所有这些类都继承了类 PathElement。

2D 对象的属性

对于所有 2D 对象，您可以设置各种属性，如填充、描边、StrokeType 等。以下部分讨论了 2D 对象的各种属性。

• 描边类型
• 描边宽度
• 描边填充
• 描边
• 描边线
• 描边斜接限制
• 描边线帽
• 平滑

2D 对象上的操作

如果我们将多个形状添加到一个组，则第一个形状将与第二个形状重叠，如下所示。

除了变换(旋转、缩放、平移等)、过渡(动画)之外，您还可以对 2D 对象执行三种操作，即 - 并集、减法和交集。