第7章 Android图形与图像处理

浏览数：32 / 时间：2015年06月11日

本章主要介绍了Android的图形、图像处理，按照下面思维导图的思路来梳理本章书的内容。重点学习使用简单图片方法；Android丰富的绘图API，包括Canvas、Paint、Path等类；各种图形特效，利用Matrix对图形进行几何变换；最后是Android的动画支持。

【知识点】

·Bitmap和BitmapFactory：

Bitmap代表一张位图，BitmapDrawable里封装的图片就是一个Bitmap对象。开发者为了把一个Bitmap对象包装成BitmapDrawable对象，可调用BitmapDrawable构造器：

// 把一个Bitmap对象包装成BitmapDrawable对象

BitmapDrawable drawable = new BitmapDrawable（bitmap);

如果需要获取BitmapDrawable所包装的Bitmap对象，则可以调用BitmapDrawable的getBitmap（）方法，如下面的代码所示：

 //获取一个BitmapDrawable所包装的Bitmap对象

Bitmap bitmap=drawable.getBitmap();

BitmapFactory是一个工具类，它用于提供大量的方法，这些方法可用于从不同的数据源来解析、创建Bitmap对象，BitmapFactory包含如下方法：

手机系统的内存比较小，如果系统不停地去解析、创建Bitmap对象，可能由于前面创建Bitmap所占用的内存还没有回收，从而导致程序运行时引发OutOfMemory错误。Android为Bitmap提供了两个方法来判断它是否已回收，以及强制Bitmap回收自己：

boolean isRecycled（）：返回该Bitmap是否已被回收。

void recycle（）：强制一个Bitmap对象立即回收自己。

除此之外，如果Android应用需要访问其它存储路径（比如SD卡中）里的图片，都需要借助于BitmapFactory来解析、创建Bitmap对象。

·绘图：

Android的绘图应该继承View组件，并重写它的onDraw（Canvas canvas）方法即可。重写onDraw（Canvas canvas）方法时涉及一个绘图APICanvas，Canvas代表了“依附”于指定View的画布，它提供了一些方法绘制各种图形。

Canvas还提供了如下方法进行变换：

Canvas提供的上面的方法还涉及一个API：Paint，Paint代表了Canvas上的画笔，因此Paint类主要用于设置绘制风格，包括画笔颜色、画笔笔触粗细、填充风格等。

在Canvas提供的绘制方法中还用到了一个API：Path，Path代表任意多条直线连接而成的任意图形，当Canvas根据Path绘制时，它可以绘制出任意的形状。

·使用Matrix控制图像或组件变换步骤：

①获取Matrix对象，该Matrix对象既可创建，也可直接获取其他对象内封装的Matrix；

②调用Matrix的方法进行平移、旋转、缩放、倾斜等；

③将程序对Matrix所做的变换应用到指定图像或组件。

·双缓冲机制：

每次View组件上的图形状态数据发生了改变，都应该通知View组件重写onDraw(Canvas canvas)方法重绘组件。通知View重绘可调用invalidate(在UI线程中)或postInvalidate(非UI线程中)。当程序需要在指定View上进行绘制时，程序并不直接绘制到View组件上，而是先绘制到一个内存中的Bitmap图片（这就是缓冲）上，等到内存中的Bitmap绘制好之后，再一次性地将Bitmap绘制到View组件上。

·逐帧动画：

逐帧（Frame）是最容易理解的动画，它要求开发者把动画过程的每张静态图片都收集起来，然后由Android来控制依次显示这些静态图片。逐帧动画通常也是采用XML资源文件进行定义的。定义逐帧动画非常简单，只要在<animation-list.../>元素中使用<item.../>子元素定义动画的全部帧，并指定各帧的持续时间即可。

一旦程序获取了AnimationDrawable对象之后，接下来接可用ImageView把AnimationDrawable显示出来----习惯上把AnimationDrawable设成ImageView的背景即可。需要指出的是：AnimationDrawable代表的动画默认是不播放的，必须在程序中启动动画播放才可以。AnimationDrawable提供了入戏两个方法来开始、停止动画：

start（）：开始播放动画

stop（）：停止播放动画

·补间（Tween）动画：

补间动画就是指开发者只需要指定动画开始、动画结束“关键帧”，而动画变化的“中间帧”由系统计算并补齐。对于补间动画而言，开发者无需“逐一”定义动画过程中的每一帧，他只要定义动画开始、结束的关键帧，并指定动画的持续时间即可。补间动画所定义的开始帧、结束帧其实只是一些简单的变化，比如图形大小的缩放、旋转角度的改变等，Android使用Animation代表抽象的动画类，它包括如下几个子类：

AlphaAnimation：透明度改变的动画，其中透明度可从0变化到1。创建时指定开始透明度、结束透明度和持续时间。

ScaleAnimation：大小缩放的动画。创建时指定开始缩放比、结束缩放比、持续时间，还要指定“缩放中心”坐标。

TranslateAnimation：位移变化的动画，只要设置开始位置、结束位置和持续时间即可。

RotateAnimation：旋转动画。创建时指定动画开始旋转角度、结束旋转角度、持续时间，还要指定“旋转中心”坐标。

一旦为补间动画指定了3个必要信息，Android就会根据动画的开始帧、结束帧、动画持续时间计算出需要在中间“补入”多少帧，并计算所有补入帧的图形。当用户浏览补间动画时，他眼中看到的依然是“逐帧动画”。

为了控制在动画期间需要“补入”多少帧，具体在动画运行的哪些时刻补入帧，需要借助于Interpolator。Interpolator根据特定的算法计算出整个动画所需要动态插入帧的密度和位置。简单的说就是Interpolator负责控制动画的变化速度，这就使得基本的动画效果（Alpha、Scale、Translate、Rotate）能以匀速、加速、减速、抛物线速度等各种速度变化。

Android为Interpolator提供了如下几个实现类，分别用于实现不同动画变化速度：

LinearInterpolator：动画以均匀的速度变化。

AccelerateInterpolator：在动画开始的地方改变速度较慢，然后开始加速。

AccelerateDecelerateInterpolator：在动画开始、结束的地方改变速度较慢，在中间的时候加速。

CycleInterpolator：动画循环播放特定的次数，变化速度按正弦曲线变化。

DecelerateInterpolator：在动画开始的地方改变速度较快，然后开始减速。

为了在动画资源文件中指定补间动画所使用的Interpolator，定义补间动画的<set.../>元素支持一个android：interpolator属性，该属性可指定默认的Interpolator。例如：

@android：anim/linear_interpolator

@android：anim/accelerate_interpolator

@android：anim/accelerate_decelerate_interpolator

一旦在程序中通过AnimationUtils得到代表补间动画的Animation之后，接下来就可以调用View的startAnimation（Animation anim）方法开始对View执行动画了。

·属性动画：

属性动画需要定义如下几方面的属性：

动画持续时间，通过android:duration属性指定。

动画差值方式，通过android:interpolator属性指定。

动画重复次数，通过android:repeatCount属性指定。

重复行为，通过android:repeatMode属性指定。

动画集，在属性动画资源文件中通过<set.../>元素来组合，该元素的android:ordering属性指定该组动画是按次序播放，还是同时播放。

帧刷新频率。

使用属性动画的步骤：

①创建ValueAnimator或ObjectAnimator对象

②根据需要为Animator对象设置属性

③如果需要监听Animator的动画开始事件、动画结束事件、动画重复事件、动画值改变事件，并根据事件提供响应处理代码，应该为Animator对象设置事件监听器

④如果有多个动画需要按次序或同时播放，应使用AnimatorSet组合这些动画

⑤调用Animator对象的start()方法启动动画。

·使用SurfaceView实现动画：

SurfaceView一般会与SurfaceHolder结合使用，SurfaceHolder用于向与之关联的SurfaceView上绘图，调用SurfaceView的getHolder()方法即可获取SurfaceView关联的SurfaceHolder。SurfaceHolder提供了如下方法来获取Canvas对象：

Canvas lockCanvas()：锁定整个SurfaceView对象，获取其上的Canvas。

Canvas lockCanvas(Rect dirty)：锁定SurfaceView上Rect划分的区域，获取其上的Canvas。

获取指定了SurfaceView上的Canvas之后，程序就可以调用Canvas绘图，绘图完成后通过如下方法来释放绘图，提交所绘制的图形：

unlockCanvasAndPost(canvas);

需要指出的是，当调用SurfaceHolder的unlockCanvasAndPost方法之后，该方法之前所绘制的图形还在缓冲中，下一次的lockCanvas()方法锁定的区域可能会“遮挡”它。

【问题】

·问：书中有处代码用到了BlurMaskFilter、EmbossMaskFilter等，问BlurMaskFilter？EmbossMaskFilter?

答：MaskFilter类可以为Paint分配边缘效果。对MaskFilter的扩展可以对一个Paint边缘的alpha通道应用转换。Android包含了下面几种MaskFilter：

BlurMaskFilter 指定了一个模糊的样式和半径来处理Paint的边缘，实现喷涂效果，构造方法如下：

public BlurMaskFilter(float radius, BlurMaskFilter.Blur style)

其中，Radius：喷涂半径，Style：喷涂类型。

EmbossMaskFilter 指定了光源的方向和环境光强度来添加浮雕效果。构造方法如下：

public EmbossMaskFilter(float[] direction,float ambient,float specular,float blurRadius)

其中，direction:表示光源从x、y、z照射曲线的方向，ambient：表示周围光源的数量，specular：表示光照的反射系数，blurRadius：在光照前喷涂的范围。

要应用一个MaskFilter，可以使用setMaskFilter方法，并传递给它一个MaskFilter对象。下面的例子是对一个已经存在的Paint应用一个EmbossMaskFilter：

 // 设置光源的方向    
 float[] direction = new float[]{ 1, 1, 1 };    
 //设置环境光亮度    
 float light = 0.4f;    
 // 选择要应用的反射等级    
 float specular = 6;    
 // 向mask应用一定级别的模糊    
 float blur = 3.5f;    
 EmbossMaskFilter emboss=new EmbossMaskFilter(direction,light,specular,blur);    
    
 // 应用mask    
myPaint.setMaskFilter(emboss);   
来源： <http://yueguc.iteye.com/blog/782525#>

SDK中包含的FingerPaint API demo是说明如何使用MaskFilter的一个非常好的例子。它展示了这两种filter的效果。

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