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

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。

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

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

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

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
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