Java 2D 图形类总结与分类

一、基本形状类

这些类用于绘制简单的标准几何形状。

1. 圆形 / 椭圆类

Ellipse2D ：椭圆基类，支持浮点精度。
- 子类：
  - Ellipse2D.Double：双精度浮点坐标。
  - Ellipse2D.Float：单精度浮点坐标。
- 参数：x, y, width, height（矩形边界框）。
- 特点：当宽高相等时为圆形，否则为椭圆。

2. 矩形类

Rectangle2D ：矩形基类，支持浮点精度。
- 子类：
  - Rectangle2D.Double：双精度浮点坐标。
  - Rectangle2D.Float：单精度浮点坐标。
- 参数：x, y, width, height（左上角坐标和尺寸）。

3. 圆角矩形类

RoundRectangle2D ：圆角矩形基类。
- 子类：
  - RoundRectangle2D.Double：双精度浮点坐标。
  - RoundRectangle2D.Float：单精度浮点坐标。
- 参数：x, y, width, height, arcWidth, arcHeight（arcWidth 和 arcHeight 控制圆角大小）。

4. 弧形类

Arc2D ：弧形基类。
- 子类：
  - Arc2D.Double：双精度浮点坐标。
  - Arc2D.Float：单精度浮点坐标。
- 参数：x, y, width, height, startAngle, extent, type。
  - type 可选：OPEN（开放式）、CHORD（弦形）、PIE（扇形）。

5. 多边形类

Polygon ：整数精度的多边形，通过顶点数组定义。
- 参数：xpoints[]（X 坐标数组）、ypoints[]（Y 坐标数组）、npoints（顶点数量）。
- 特点：自动连接首尾顶点形成封闭图形。

二、路径形状类

这些类用于绘制复杂的自定义形状。

1. 线段类

Line2D ：线段基类。
- 子类：
  - Line2D.Double：双精度浮点坐标。
  - Line2D.Float：单精度浮点坐标。
- 参数：起点 (x1, y1) 和终点 (x2, y2)。

2. 二次贝塞尔曲线

QuadCurve2D ：二次贝塞尔曲线基类。
- 子类：
  - QuadCurve2D.Double：双精度浮点坐标。
  - QuadCurve2D.Float：单精度浮点坐标。
- 参数：起点 (x1, y1)、控制点 (ctrlx, ctrly)、终点 (x2, y2)。

3. 三次贝塞尔曲线

CubicCurve2D ：三次贝塞尔曲线基类。
- 子类：
  - CubicCurve2D.Double：双精度浮点坐标。
  - CubicCurve2D.Float：单精度浮点坐标。
- 参数：起点 (x1, y1)、控制点 1 (ctrlx1, ctrly1)、控制点 2 (ctrlx2, ctrly2)、终点 (x2, y2)。

4. 通用路径类

GeneralPath ：可组合多个线段和曲线，形成复杂形状。
- 特点：通过 moveTo()、lineTo()、curveTo() 等方法动态构建路径。

5. 2D 路径类

Path2D ：增强版的 GeneralPath，支持浮点精度。
- 子类：
  - Path2D.Double：双精度浮点坐标。
  - Path2D.Float：单精度浮点坐标。

三、其他类

Area：用于图形的布尔运算（并集、交集、差集）。
RectangularShape ：抽象基类，包含 Ellipse2D 和 RoundRectangle2D。
Caret 相关类 ：
- BasicTextUI.BasicCaret、DefaultCaret：文本编辑器中的光标，与绘图无关。

四、参数共同点与区别

1. 共同点

坐标精度 ：所有类都有 Double 和 Float 两个子类，分别表示双精度和单精度浮点坐标。
矩形边界框 ：多数基本形状（如椭圆、矩形、圆角矩形）使用 (x, y, width, height) 定义边界框。

2. 区别

特殊参数 ：
- 弧形：额外需要 startAngle（起始角度）、extent（角度范围）、type（类型）。
- 圆角矩形 ：额外需要 arcWidth 和 arcHeight（圆角大小）。
- 贝塞尔曲线：需要控制点坐标，次数越高控制点越多。
构建方式 ：
- 基本形状：通过构造函数直接定义。
- 路径形状：通过方法动态添加线段和曲线。

五、如何选择合适的类？

画圆 / 椭圆 ：用 Ellipse2D.Double，宽高设为相等。
画矩形 ：用 Rectangle2D.Double。
画圆角矩形 ：用 RoundRectangle2D.Double。
画弧形 / 扇形 ：用 Arc2D.Double，设置 type 为 PIE。
画直线 ：用 Line2D.Double。
画曲线 ：
- 简单曲线：QuadCurve2D.Double（一个控制点）。
- 复杂曲线：CubicCurve2D.Double（两个控制点）。
画多边形 ：用 Polygon，定义顶点数组。

组合图形 ：用 GeneralPath 或 Path2D.Double，通过方法拼接线段和曲线。

java 复制代码

import java.awt.Color;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.Graphics2D;
import java.awt.geom.*;
import javax.swing.*;

public class ShapeDemo extends JPanel {
    @Override
    protected void paintComponent(Graphics g) {
        super.paintComponent(g);
        Graphics2D g2 = (Graphics2D) g;
        
        // 1. 圆形
        Ellipse2D circle = new Ellipse2D.Double(50, 50, 100, 100);
        g2.setColor(Color.RED);
        g2.fill(circle);
        
        // 2. 矩形
        Rectangle2D rect = new Rectangle2D.Double(200, 50, 100, 80);
        g2.setColor(Color.BLUE);
        g2.fill(rect);
        
        // 3. 圆角矩形
        RoundRectangle2D roundRect = new RoundRectangle2D.Double(350, 50, 100, 80, 20, 20);
        g2.setColor(Color.GREEN);
        g2.fill(roundRect);
        
        // 4. 弧形（扇形）
        Arc2D arc = new Arc2D.Double(50, 200, 100, 100, 0, 90, Arc2D.PIE);
        g2.setColor(Color.ORANGE);
        g2.fill(arc);
        
        // 5. 线段
        Line2D line = new Line2D.Double(200, 200, 300, 300);
        g2.setColor(Color.BLACK);
        g2.draw(line);
        
        // 6. 二次贝塞尔曲线
        QuadCurve2D quad = new QuadCurve2D.Double(350, 200, 400, 250, 450, 200);
        g2.setColor(Color.MAGENTA);
        g2.draw(quad);
        
        // 7. 三次贝塞尔曲线
        CubicCurve2D cubic = new CubicCurve2D.Double(50, 350, 100, 400, 150, 300, 200, 350);
        g2.setColor(Color.CYAN);
        g2.draw(cubic);
        
        // 8. 多边形
        int[] xPoints = {250, 300, 350, 320, 280};
        int[] yPoints = {350, 300, 350, 400, 400};
        Polygon polygon = new Polygon(xPoints, yPoints, 5);
        g2.setColor(Color.DARK_GRAY);
        g2.fill(polygon);
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        JFrame frame = new JFrame("Shape Demo");
        frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        frame.add(new ShapeDemo());
        frame.setSize(550, 500);
        frame.setVisible(true);
    }
}