三、Android绘制知识总结(画笔篇)

Paint(画笔)，Android中绘制界面最常见的一个类，它的设计思路其实也遵从现实中画笔的定义：在画布(Canvas)上绘制内容的对象。

我们通过设置Paint相关属性，就可以在画布上绘制不同样式的图案。

1、常用API

函数	解释
void setColor(int color)	设置画笔颜色
void setStyle(Style style)	描边效果。可选值包括`FILL`、`FILL_AND_STROKE`、`STROKE`
void setStrokeWidth(float width)	设置画笔宽度，单位是px。只在Style为`STROKE`和`FILL_AND_STROKE`时有效
void setAntiAlias(boolean aa)	抗锯齿，绘制不规则图形使用，如果绘制矩形、位图，就不需要打开
void setDither(boolean dither)	抗抖动
setStrokeMiter(float miter)
void setStrokeCap(Cap cap)	线帽风格。 `Cap.ROUND`（圆形）,`Cap.SQUARE`（方形）,`Cap.BUTT` （无线帽）。
void setStrokeJoin(Join join)	拐角风格。 `Join.MITER`（锐角）, `Join.ROUND`（圆弧）,`Join.BEVEL`（直线）
void setFilterBitmap(boolean filter)	双线性滤波

注意：在Android系统在，颜色一般由一个int值表示：int color = (alpha<<24) | (red<<16) | (green<<8) | blue

2、文字相关API

2.1、文字相关函数

函数	解释
void setTextSize(float textSize)	设置字体大小
void setTextAlign(Align align)	设置文字对齐方式，包括`LEFT`、`CENTER`、`RIGHT`
void setFakeBoldText(boolean)	设置是否为粗体
void setUnderlineText(boolean)	设置下划线
void setTextSkewX(float)	设置字体水平倾斜度，普通斜体字设为-0.25
void setStrikeThruText(boolean)	设置带有删除线效果
void setTextScaleX(2)	水平缩放

2.2、字体相关函数

1、设置字体样式

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Typeface setTypeface(Typeface typeface)

typeface取值：Typeface.SANS_SERIF、Typeface.MONOSPACE、Typeface.SERIF，但对中文支持不好，一般都不使用。

2、根据字体样式获取对应的默认字体

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Typeface defaultFromStyle(int style)

直接通过指定字体名来加载系统中自带的字体样式，如果字体样式不存在，则返回系统样式。

style取值如下：

Typeface.NORMAL: 正常字体。
Typeface.BOLD: 粗体。
Typeface.ITALIC: 斜体。
Typeface.BOLD_ITALIC: 粗斜体。

3、创建字体

3.1、获取系统自带的字体

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Typeface create(String familyName, int style)

3.2、获取应用Asset目录下的字体

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Typeface createFromAsset(AssetManager mgr, String path)

3.3、从字体文件中获得字体

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Typeface createFromFile(String path)
Typeface createFromFile(File path)

2.3、文字的测量

1、文字的外接矩形

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void getTextBounds(String text, int start, int end, Rect bounds)

注意，这个矩形是根据基线位置为(0,0)得到的

2、测量文字宽度

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float measureText(char[] text, int index, int count)
float measureText(String text, int start, int end)
float measureText(String text)
float measureText(CharSequence text, int start, int end)

3、文字的基线文字的绘制位置，不是由文字左上角位置所决定的，而是由文字的TextAlign和baseline所控制的:

当TextAlign为LEFT时(默认)，绘制点为(x=文字开始位置，y=baseline)
当TextAlign为CENTER时，绘制点为(x=文字中心位置，y=baseline)
当TextAlign为RIGHT时，绘制点为(x=文字结束位置，y=baseline)

由此可见，绘制文字的关键，在于找到baseline，这时就要用到Paint.getFontMetrics()函数了，该函数返回一个FontMetrics对象，其中包含以下变量：

变量	含义
ascent	字体最佳绘制区域顶部到baseline的距离
top	字体最大绘制区域顶部到baseline的距离
descent	字体最佳绘制区域底部到baseline的距离
bottom	字体最大绘制区域底部到baseline的距离
leading	上一行字符的descent到下一行的ascent之间的距离

它们与baseline的位置关系如图所示：

我们通过FontMetrics，能够很快的计算出baseLine。注意，由于坐标系的关系，FontMetrics的bottom为正数，top为负数。

3、高级

3.1、setShadowLayer

如果需要给TextView的文字添加阴影，有两种方式：

1、xml布局中设置shadowRadius、shadowDx、shadowDy、shadowColor这4个属性

2、调用TextView的setShadowLayer方法。

这里我们介绍第二种，setShadowLayer可以在当前图层下方绘制一个阴影图层，并具有指定的偏移量和颜色以及模糊半径。

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void setShadowLayer(float radius, float dx, float dy, int shadowColor)

参数含义：

radius：阴影模糊半径
dx和dy：阴影位置偏移
shadowColor：阴影颜色

注意：设置setShadowLayer后，绘制Bitmap的阴影效果会有所不同（也跟系统版本相关）：

1、如果Bitmap是彩色不透明图像，如由jpg图片获取的Bitmap

阴影由Bitmap模糊后加上shadowColor的alpha得到。

2、如果Bitmap是单色不透明图像，如由jpg图片获取的Bitmap，并调用Bitmap.extractAlpha()

阴影由shadowColor模糊而来。

3、如果Bitmap是彩色透明图像，如由png图片获取的Bitmap

1、阴影不会被模糊

2、阴影由Bitmap和shadowColor的alpha得到。

4、如果Bitmap是单色透明图像，如由png图片获取的Bitmap，并调用Bitmap.extractAlpha()

1、阴影不会被模糊

2、阴影颜色是shadowColor。

总结：

1、如果图片带有透明通道，阴影将不会被模糊，并受shadowColor的alpha值影响。

2、如果图片是单色，阴影将由shadowColor决定。

当不再需要阴影时，可以通过将radius设置为0，或者调用clearShadowLayer来清除阴影。

3.2、setMaskFilter

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MaskFilter setMaskFilter(MaskFilter maskfilter)

MaskFilter有2个子类：

BlurMaskFilter：模糊效果
EmbossMaskFilter：浮雕效果

其中BlurMaskFilter构造函数

java 复制代码

public BlurMaskFilter(float radius, Blur style)

需要指定模糊半径，和模糊类型：

模糊类型	含义
NORMAL	内外都模糊
SOLID	内部直接绘制，外部模糊
OUTER	内部不绘制，外部模糊
INNER	模糊内部，外部不绘制

注意：使用BlurMaskFilter模糊Bitmap时，也有跟setShadowLayer一样的限制，只有当Bitmap不透明，才会有模糊效果。那如何生成一个带透明度的纯色阴影图片呢？

可通过设置BlurMaskFilter，再调用

java 复制代码

Bitmap extractAlpha(Paint paint, int[] offsetXY)

方法即可。

scss 复制代码

public class ShadowView extends View {
    private Paint mPaint = new Paint();
    private Bitmap mAlphaBitmap;

    public ShadowView(Context context) {
        super(context);
        setLayerType(LAYER_TYPE_SOFTWARE, null);
        mPaint.setColor(Color.BLACK);
        mPaint.setTextSize(40);
//        mPaint.setShadowLayer(10, 10, 10, Color.argb(255, 255, 0, 0));
        mPaint.setMaskFilter(new BlurMaskFilter(10, BlurMaskFilter.Blur.NORMAL));
        Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.cat_dog);
        mAlphaBitmap = Bitmap.createScaledBitmap(bitmap, 400, 400, true).extractAlpha(mPaint, new int[]{10, 10});
    }

    @Override
    protected void onDraw(Canvas canvas) {
        super.onDraw(canvas);
        canvas.drawColor(Color.WHITE);
        canvas.drawText("青云", 140, 200, mPaint);
        canvas.drawCircle(150, 400, 50, mPaint);
        canvas.saveLayerAlpha(new RectF(400, 50, 400 + mAlphaBitmap.getWidth(), 50 + +mAlphaBitmap.getHeight()), 100);
        canvas.drawBitmap(mAlphaBitmap, 400, 50, mPaint);
        canvas.restore();
    }
}

3.3、setPathEffect

java 复制代码

setPathEffect(PathEffect effect)

java 复制代码

public class EffectView extends View {
    private PathEffect[] mEffect = new PathEffect[6];
    private Path mPath = new Path();
    private Paint mPaint = new Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG);

    public EffectView(Context context) {
        super(context);
        for (int i = 0; i <= 30; i++) {
            mPath.lineTo(i * 35, (float) (Math.random() * 100));
        }

        mEffect[0] = null;
        mEffect[1] = new CornerPathEffect(30);
        mEffect[2] = new DiscretePathEffect(3.0F, 5.0F);
        mEffect[3] = new DashPathEffect(new float[]{20, 10, 5, 10}, 0);
        Path path = new Path();
        path.addRect(0, 0, 8, 8, Path.Direction.CCW);
        mEffect[4] = new PathDashPathEffect(path, 12, 0, PathDashPathEffect.Style.ROTATE);
        mEffect[5] = new ComposePathEffect(mEffect[3], mEffect[1]);

        mPaint.setStyle(Paint.Style.STROKE);
        mPaint.setColor(Color.BLUE);
    }

    @Override
    protected void onDraw(Canvas canvas) {
        for (PathEffect pathEffect : mEffect) {
            mPaint.setPathEffect(pathEffect);
            canvas.drawPath(mPath, mPaint);
            canvas.translate(0, 150);
        }
    }
}

3.4、setShader

java 复制代码

Shader setShader(Shader shader)

参数：Shader 着色器对象,一般使用系统所提供的几个子类：

LinearGradient：线性渲染（霓虹灯文字，倒影图片）
RadialGradient：环形渲染（水波纹效果）
SweepGradient：扫描渲染（雷达扫描效果）
BitmapShader：位图渲染
ComposeShader：组合渲染，例如LinearGradient+BitmapShader

java 复制代码

public BitmapShader(Bitmap bitmap, TileMode tileX,  TileMode tileY)

TileMode取值如下：

TileMode取值	含义
TileMode.CLAMP	用边缘像素来填充多余空间
TileMode.REPEAT	重复原图像来填充多余空间
TileMode.MIRROR	使用镜像图像来填充多余空间

注意：填充顺序为先竖向填充，再横向填充，并且绘制是从左上角进行绘制，与画笔位置无关。

所以这会照成一些问题，如：

1、单个图像不能充满整个屏幕
2、单个图像不能在控件中部位置完整显示

解决方案为：Shader.setLocalMatrix

3.5、setColorFilter

java 复制代码

ColorFilter setColorFilter(ColorFilter filter)`

设置颜色过滤，一般使用ColorFilter的三个子类

arduino 复制代码

LightingColorFilter：光照效果
PorterDuffColorFilter：指定一个颜色和一种PorterDuff.Mode与绘制对象进行组合
ColorMatrixColorFilter：使用一个ColorMatrix来对颜色进行处理
    ColorMatrix类
        ColorMatrix.setScale //色度调节
        ColorMatrix.setSaturation //饱和度调节，0-无色彩，1-默认效果，>1饱和度加强
        ColorMatrix.setRotate //色调调节

常见效果：

平移运算---加法

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ColorMatrix colorMartrix = new ColorMatrix(new float[]{
        1, 0, 0, 0, 0,
        0, 1, 0, 0, 100,
        0, 0, 1, 0, 0,
        0, 0, 0, 1, 0,
});

反相效果 -- 底片效果

java 复制代码

ColorMatrix colorMartrix = new ColorMatrix(new float[]{
        -1, 0, 0, 0, 255,
        0, -1, 0, 0, 255,
        0, 0, -1, 0, 255,
        0, 0, 0, 1, 0,
});

缩放运算---乘法 -- 颜色增强

java 复制代码

ColorMatrix colorMartrix = new ColorMatrix(new float[]{
        1.2f, 0, 0, 0, 0,
        0, 1.2f, 0, 0, 0,
        0, 0, 1.2f, 0, 0,
        0, 0, 0, 1.2f, 0,
});

黑白照片将三通道变为单通道的灰度模式原理：只要把R G B 三通道的色彩信息设置成一样，那么图像就会变成灰色，同时为了保证图像亮度不变，同一个通道里的R+G+B =1

java 复制代码

ColorMatrix colorMartrix = new ColorMatrix(new float[]{
        0.213f, 0.715f, 0.072f, 0, 0,
        0.213f, 0.715f, 0.072f, 0, 0,
        0.213f, 0.715f, 0.072f, 0, 0,
        0, 0, 0, 1, 0,
});

发色效果---（比如红色和绿色交换）

java 复制代码

ColorMatrix colorMartrix = new ColorMatrix(new float[]{
        1, 0, 0, 0, 0,
        0, 0, 1, 0, 0,
        0, 1, 0, 0, 0,
        0, 0, 0, 0.5F, 0,
});

复古效果

java 复制代码

ColorMatrix colorMartrix = new ColorMatrix(new float[]{
        1 / 2f, 1 / 2f, 1 / 2f, 0, 0,
        1 / 3f, 1 / 3f, 1 / 3f, 0, 0,
        1 / 4f, 1 / 4f, 1 / 4f, 0, 0,
        0, 0, 0, 1, 0,
});

3.6、setXfermode

混合模式是Paint绘图中最难的部分，它能够将两张图片无缝结合，实现类似Photoshop中的两张图片融合效果。

java 复制代码

Xfermode setXfermode(Xfermode xfermode)

Xfermode是一个空类，PorterDuffXfermode是其唯一的子类。

在介绍Xfermode之前，我们先介绍一下PorterDuff.Mode和离屏渲染相关知识。