Android 中 Canvas 绘图基础详解

Android中,如果我们想绘制复杂的自定义View或游戏,我们就需要熟悉绘图API。Android通过Canvas类暴露了很多drawXXX方法,我们可以通过这些方法绘制各种各样的图形。Canvas绘图有三个基本要素:Canvas、绘图坐标系以及Paint。Canvas是画布,我们通过Canvas的各种drawXXX方法将图形绘制到Canvas上面,在drawXXX方法中我们需要传入要绘制的图形的坐标形状,还要传入一个画笔Paint。drawXXX方法以及传入其中的坐标决定了要绘制的图形的形状,比如drawCircle方法,用来绘制圆形,需要我们传入圆心的x和y坐标,以及圆的半径。drawXXX方法中传入的画笔Paint决定了绘制的图形的一些外观,比如是绘制的图形的颜色,再比如是绘制圆面还是圆的轮廓线等。Android系统的设计吸收了很多已有系统的诸多优秀之处,比如Canvas绘图。Canvas不是Android所特有的,Flex和Silverlight都支持Canvas绘图,Canvas也是HTML5标准中的一部分,主流的现代浏览器都支持用JavaScript在Canvas上绘图,如果你用过HTML5中的Canvas,你会发现Android的Canvas的绘图API与其很相似。总之,Canvas绘图不是Android所特有的。

为了演示Android中各种drawXXX方法的时候,我做了一个App,通过单击相应的按钮绘制相应的图形,主界面如下所示:

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Canvas坐标系与绘图坐标系

Canvas绘图中牵扯到两种坐标系:Canvas坐标系与绘图坐标系。

  • Canvas坐标系
    Canvas坐标系指的是Canvas本身的坐标系,Canvas坐标系有且只有一个,且是唯一不变的,其坐标原点在View的左上角,从坐标原点向右为x轴的正半轴,从坐标原点向下为y轴的正半轴。
  • 绘图坐标系
    Canvas的drawXXX方法中传入的各种坐标指的都是绘图坐标系中的坐标,而非Canvas坐标系中的坐标。默认情况下,绘图坐标系与Canvas坐标系完全重合,即初始状况下,绘图坐标系的坐标原点也在View的左上角,从原点向右为x轴正半轴,从原点向下为y轴正半轴。但不同于Canvas坐标系,绘图坐标系并不是一成不变的,可以通过调用Canvas的translate方法平移坐标系,可以通过Canvas的rotate方法旋转坐标系,还可以通过Canvas的scale方法缩放坐标系,而且需要注意的是,translate、rotate、scale的操作都是基于当前绘图坐标系的,而不是基于Canvas坐标系,一旦通过以上方法对坐标系进行了操作之后,当前绘图坐标系就变化了,以后绘图都是基于更新的绘图坐标系了。也就是说,真正对我们绘图有用的是绘图坐标系而非Canvas坐标系。

为了更好的理解绘图坐标系,请看如下的代码: