Android移动开发--对图形图像处理的介绍与应用
前言
随着移动设备的不断普及与发展，相关的软件开发技术也越来越受到人们所重视。Android作为全球最受欢迎的移动智能终端平台。图形图像处理技术在Android中非常重要，特别是在开发益智类游戏或者2D游戏时都离不开图形图像处理技术。在绘制图像时最常用的就是Bitmap类、BitmapFactory类、Paint类、Canvas类和Matrix类。其中，Bitmap类代表位图，BitmapFactory类顾名思义就是位图工厂，它是一个工具类，Paint类代表画笔，Canvas类代表画布，为图片添加特效使用的是Matrix类。接下来给大家针对图形图像处理的API进行讲解和具体应用
1.Bitmap类
Bitmap类是Android系统中非常重要的图像处理类。它提供了一系列的方法，可对图像进行旋转、缩放等操作，并可以指定格式保存图像文件。对于这些操作，都可以通过Bitmap类提供的方法来实现。Bitmap类提供的常用方法如下表所示
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方法名称
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功能描述
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createBitmap(int width, int height, Config config)
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创建位图，width代表要创建的图片的宽度，height代表高度，config代表图片的配置信息
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createBitmap(int colors[], int offset, int stride, int width,i nt height, Config config)
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使用颜色数组创建一个指定宽高的位图，颜色数组的个数为width*height
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createBitmap(Bitmap src)
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使用源位图创建一个新的Bitmap
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createBitmap(Bitmap source, int x, int y, int width, int height)
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从源位图的指定坐标开始“挖取”指定宽高的一块图像来创建新的Bitmap对象
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createBitmap(Bitmap source, int x, int y, int width, int height, Matrix m, boolean filter)
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从源位图的指定坐标开始“挖取”指定宽高的一块图像来创建新的Bitmap对象，并按照Matrix规则进行变换
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isRecycle()
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判断Bitmap对象是否被回收
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recycle()
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回收Bitmap对象
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创建一个Bitmap对象的示例代码：
Bitmap.Config config = Config.ARGB_4444;
Bitmap bitmap = Bitmap.createBitmap(width, height, config);
Config是Bitmap的内部类，用于指定Bitmap的一些配置信息，这里的Config.ARGB_4444意思为Bitmap的每个像素点占用内存2个字节。
2.BitmapFactory类
BitmapFactory类是一个工具类，主要用于从不同的数据源（如文件、数据流和字节数组）来解析、创建Bitmap对象。BitmapFactory类提供的常用方法如下表所示。
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方法名称
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功能描述
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decodeFile(String pathName)
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从指定文件中解析、创建Bitmap对象
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decodeStream(InputStream is)
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从指定输入流中解析、创建Bitmap对象
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decodeResource(Resources res, int id)
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根据给定的资源id，从指定资源中解析、创建Bitmap对象
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解析SD卡中的图片文件，并创建对应Bitmap对象的示例代码：
Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeFile(“图片地址”);
同时也可以解析Drawable文件夹中的图片文件，并创建相应的Bitmap对象的示例代码
Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResource(), R.drawable.ic_launcher);
3.Paint类
Paint类代表画笔，用来描述图形的颜色和风格，如线宽、颜色、透明度和填充效果等信息。使用Paint类时，首先要创建他它的示例对象，然后通过该类提供的方法来更改Paint对象的默认设置。类Paint提供的常用方法如下表所示
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方法名称
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功能描述
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Paint()
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创建一个Paint对象，并使用默认属性
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Paint(int flags)
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创建一个Paint对象，并使用指定属性
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setARGB(int a, int r, int g, int b)
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设置颜色，各参数值均为0~255之间的整数，几个参数分别用于表示透明度、红色、绿色和蓝色值
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setColor(int color)
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设置颜色
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setAlpha(int a)
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设置透明度
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setAntiAlias(boolean aa)
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指定是否使用抗锯齿功能，如果使用会使绘图速度变慢
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setDither(boolean dither)
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指定是否使用图像抖动处理，如果使用会使图像颜色更加平滑、饱满，清晰
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setShadowLayer(float radius, float dx, float dy, int color)
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设置阴影，参数radius为阴影的角度，dx和dy为阴影在x轴和y轴上的距离，color为阴影的颜色。
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setTextAlign(Align align)
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设置绘制文本时的文字对齐方式，参数值为Align.CENTER、Align.LEFT或Align.RIGHT
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setTextSize(float textSize)
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设置绘制文本时的文字大小
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setFakeBoldText(boolean fakeBoldText)
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设置绘制文本时是否为粗体文字
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setXfermode(Xfermode xfermode)
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设置图形重叠时的处理方式，例如合并、取交集或并集，经常用来制作橡皮的擦除效果
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Paint类代表画笔，在绘制图像时，避免不了要使用画笔，因此掌握Paint类的常用方法及使用是很有必要的。通过一段示例代码定义一个画笔，并指定该画笔的颜色为红色：
Paint paint = new Paint();
paint.setColor(Color.RED);
4.Canvas类
Canvas类代表画布，通过使用该类提供的方法，可以绘制各种图形（如矩形、圆形、线条等）。类Canvas提供的常用方法如下表所示
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方法名称
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功能描述
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drawRect(Rect r,Paint paint)
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使用画笔画出指定矩形
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drawOval(RectF oval,Paint paint
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使用画笔画出指定椭圆
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drawCircle(float cx,float cy,float radius,Paint paint)
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使用画笔在指定位置画出指定半径的圆
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drawLine(float startX,float startY,float stopX,float stopY,Paint paint)
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使用画笔在指定位置画线
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drawRoundRect(RectF rect,float rx,float ry,Paint paint)
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使用画笔绘制指定圆角矩形，其中rx表示x轴圆角半径，ry表示y轴圆角半径
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通过一段示例代码来演示如何使用画布绘制矩形。需要注意的是，Canvas类在创建时需要继承view类，并在该类中重写onDraw()方法：
@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
super.onDraw(canvas);
Paint paint=new Paint(); //创建画笔
paint.setColor(Color.RED); //设置颜色为红色
Rect r = new Rect(40,40,200,100);//构建矩形对象并为其指定位置、宽高
canvas.drawRect(r.paint); //调用Canvas中绘制矩形的方法
}
5.Matrix类
Android提供了Matrix类，使用该类提供的方法，可以对图片添加特别的效果，如旋转，缩放，倾斜，平移等。Matrix类常用的一些方法如下表
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方法名称
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功能描述
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Matrix()
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创建一个唯一的Matrix对象
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setRotate(float degrees)
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将Matrix对象围绕（0，0）旋转degrees度
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setRotate(float degrees,float px,float py)
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将Matrix对象围绕（px，py）旋转degrees度
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setScale(float sx,float sy)
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对Maria对象进行缩放，参数sx代表x轴上的缩放比例，sy代表y轴上的缩放比例
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setScale(float sx,float sy,float px,float py)
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让Matrix对象以（px，py）为轴心，在x轴上缩放sx，在y轴上缩放sy
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setSkew(float kx,float ky)
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让Matrix对象倾斜，在x轴上倾斜kx，在y轴上倾斜ky
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setSkew(float kx,float ky,float px,float py)
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让Matrix对象以（px，py）为轴心，在x轴上倾斜kx，在y轴上倾斜ky
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setTranslate(float dx,float dy)
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平移Matrix对象，（dx，dy）为Matrix平移后的坐标
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为了更好掌握方法的使用，通过一段示例代码为图片添加旋转特效：
Matrix matrix = new Matrix();//创建Matrix对象
matrix.setRotate(30);//设置Matrix旋转30度
6.具体应用为图形添加特效
一：旋转图像
使用Android提供的android.graphics.Matrix类的setRotate(float degrees)方法对图像进行旋转。在MainActivity中创建名为MyView的内部类，刚刚强调到在创建Canvas类时需要继承View类，并添加构造方法和重写onDraw(Canvas canvas)方,在里面进行作图：
首先定义一个画笔，绘制一张背景图像，然后在(0,0)点的位置绘制要旋转图像的原图，再绘制以(0,0)点为轴心旋转30度的图像
背景图像和原图放在res\drawable的目录下：
继承view类的函数：包括重写onDraw(Canvas canvas)方法:
public class MyView extends View{
public MyView(Context context) {
super(context);
// TODO Auto-generated constructor stub
}
@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
Paint paint=new Paint();//定义一个画笔
Bitmap bitmap=BitmapFactory.decodeResource(MainActivity.this.getResources(), R.drawable.background);
canvas.drawBitmap(bitmap, 0, 0, paint);//绘制背景图像
Bitmap bitmap_img1=BitmapFactory.decodeResource(MainActivity.this.getResources(), R.drawable.img);
canvas.drawBitmap(bitmap_img1, 0, 0, paint);//绘制原图
//应用setRotate(float degress)方法旋转图像
Matrix matrix=new Matrix();
matrix.setRotate(30);//以(0,0)点为轴心旋转30度
canvas.drawBitmap(bitmap_img1, matrix, paint);//绘制变化后的图像
super.onDraw(canvas);
}
}
得到的效果图：
二：缩放图像
使用Android提供的android.graphics.Matrix类的setScale(float sx,float sy)方法对图像进行缩放，sx代表x轴上的缩放比例，sy代表y轴上的缩放比例。方法与旋转时的实现方式差不多。
首先定义一个画笔，绘制一张背景图像，然后在(0,0)点的位置绘制要旋转图像的原图，再绘制以(0,0)点为轴心，在X轴和Y轴上均缩放50%的图像
@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
Paint paint=new Paint();//定义一个画笔
Bitmap bitmap=BitmapFactory.decodeResource(MainActivity.this.getResources(), R.drawable.background);
canvas.drawBitmap(bitmap, 0, 0, paint);//绘制背景图像
Bitmap bitmap_img1=BitmapFactory.decodeResource(MainActivity.this.getResources(), R.drawable.img);
canvas.drawBitmap(bitmap_img1, 0, 0, paint);//绘制原图
//应用setRotate(float degress)方法旋转图像
Matrix matrix=new Matrix();
matrix.setScale(0.5f, 0.5f);//以(0,0)点为轴心在X轴和Y轴上均缩放50%
canvas.drawBitmap(bitmap_img1, matrix, paint);//绘制图像并应用matrix的变换
super.onDraw(canvas);
}
得到的效果图：
三：倾斜图像
使用Android提供的android.graphics.Matrix类的setSkew(float kx,float ky)方法，可以对图像进行缩放。在x轴上倾斜kx，在y轴上倾斜ky
首先定义一个画笔，绘制一张背景图像，然后在(0,0)点的位置绘制要旋转图像的原图，再绘制以(0,0)点为轴心，在X轴上倾斜2，在y轴上倾斜3
@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
Paint paint=new Paint();//定义一个画笔
Bitmap bitmap=BitmapFactory.decodeResource(MainActivity.this.getResources(), R.drawable.background);
canvas.drawBitmap(bitmap, 0, 0, paint);//绘制背景图像
Bitmap bitmap_img1=BitmapFactory.decodeResource(MainActivity.this.getResources(), R.drawable.img);
canvas.drawBitmap(bitmap_img1, 0, 0, paint);//绘制原图
//应用setRotate(float degress)方法旋转图像
Matrix matrix=new Matrix();
matrix.setSkew(2f, 3f);//以(0,0)点为轴心在X轴上倾斜2，在y轴上倾斜3
canvas.drawBitmap(bitmap_img1, matrix, paint);//绘制图像并应用matrix的变换
super.onDraw(canvas);
}
得到的效果图：
四：平移图像
使用Android提供的android.graphics.Matrix类的setTranslate(float dx,float dy)方法，可对图像进行平移。(dx , dy)为Matrix平移后的坐标
首先定义一个画笔，绘制一张背景图像，然后在(0,0)点的位置绘制要旋转图像的原图，平移图像，在（50，50）的地方绘制平移后的图像
@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
Paint paint=new Paint();//定义一个画笔
Bitmap bitmap=BitmapFactory.decodeResource(MainActivity.this.getResources(), R.drawable.background);
canvas.drawBitmap(bitmap, 0, 0, paint);//绘制背景图像
Bitmap bitmap_img1=BitmapFactory.decodeResource(MainActivity.this.getResources(), R.drawable.img);
canvas.drawBitmap(bitmap_img1, 0, 0, paint);//绘制原图
//应用setRotate(float degress)方法旋转图像
Matrix matrix=new Matrix();
matrix.setTranslate(50, 50);//平移到坐标（50,50）
canvas.drawBitmap(bitmap_img1, matrix, paint);//绘制图像并应用matrix的变换
super.onDraw(canvas);
}
得到的效果图：
五：刮刮乐应用程序：
首先我们先明白刮刮乐的设计思路。在布局文件中添加两个ImageView，分别为刮奖图和中奖图。将中奖图作为app的背景，先从资源文件中解析一张Bitmap即面向用户的刮奖图。创建画笔对象，Matrix对象绘制刮奖图。为imageView设置触摸监听，当手指触摸到ImageView时，调用setPixel（int x,int y,@ColorInt int color)方法将区域类的像素点设置为透明像素，这时背景图（中奖图）就会呈现在用户面前
布局文件activity_main.xml的编写 添加两个ImageView（编写较为简单，这边简单列出代码）：
<ImageView
android:id="@+id/bg"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:background="@drawable/bg"/>
<ImageView
android:id="@+id/imgv"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
android:scaleType="centerCrop"
android:src="@drawable/scratch_card" />
接下来编写界面交互代码：
解析刮奖图的Bitmap
Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(),R.drawable.scratch_card);
alterBitmap = Bitmap.createBitmap(bitmap.getWidth(),itmap.getHeight(), bitmap.getConfig());
绘制刮奖图：
Canvas canvas = new Canvas(alterbitmap);//创建一个Canvas对象
Paint paint = new Paint();//创建画笔对象
paint.setColor(Color.BLACK);//为画笔设置颜色
paint.setAntiAlias(true)
Matrix matrix = new Matrix();
canvas.drawBitmap(bitmap, matrix, paint);//绘制图像
为ImageView设置触摸监听
imageView.setOnTouchListener(new View.OnTouchListener() {
@Override
public boolean onTouch(View v, MotionEvent event) {
try {
int x = (int) event.getX();
int y = (int) event.getY();
for (int i = -100; i < 100; i++) {
for (int j = -100; j < 100; j++) {
//将区域类的像素点设为透明像素
if (Math.sqrt((i * i) + (j * j)) <= 100) {
alterbitmap.setPixel((int) (x * nX) + i,
(int) (y * nY+90) + j, Color.TRANSPARENT);
}
}
}
imageView.setImageBitmap(alterbitmap);
} catch (Exception e) {
//加try{}catch(){}放置用户触摸图片以外的地方而异常退出
e.printStackTrace();
}
//销毁掉该触摸事件
return true;
}
})
运行截图：首先得到刮奖界面：
手指所到之处像素会变透明，从而显示ImageView的背景即中奖信息：
作者：林钰
原文链接
