java - 如何在 Java 2D 中使用像素->颜色函数填充形状？

Question

我有几个Area我需要用颜色渐变填充。我有一个将像素位置与其颜色相关联的函数，如下所示:

(x,y) -> some RGBA color

我的问题是:Java API 的哪一部分允许我使用这样的函数来填充我的 Area？

• 我研究过 Java 2D 中的渐变，但我认为它们太具体，无法实现我想要的(它们不接受像我这样的函数)。
• 我试图理解Paint/Raster/ColorModel东西，但它在我的脑海中仍然非常模糊，我仍然不明白我想要的是否可以用 ColorModel 表示。我的印象是，此类的目的不是将像素位置与其颜色相关联，而是将颜色表示与另一种表示相关联，我的说法正确吗？
• 我想到的唯一可行的选择是使用 BufferedImage ，并使用我的函数值对每个像素使用 setRGB() 。但是，由于它是一个矩形，当超出我的 Area 范围时，我必须生成透明像素，这可能不是关于性能的最佳方法。 无论如何，这是正确的方法吗？

我在这里缺少一些更合适的解决方案吗？

注意:我并不是在寻找解决方案的详细实现，我只是想朝着正确的方向前进 ;-)

Answer 1

我很好奇，并实现了评论中提到的方法:

Could one solution be to simply fill a BufferedImage completely with the desired colors, and then paint this image using the given area as the Graphics#setClip? (Not sure about the performance here, but most likely better than manual tests...)

结果如下:

此示例使用一些“虚拟”类

class ColorFunction
{
    int getColor(int x, int y) 
    {
        ...
    }
}

由随机填充的 BufferedImage 支持，仅用于此测试。该函数在 paintComponent 方法中被传输到 BufferedImage 中。在“真实”应用程序案例中，这可以而且应该在其他地方完成，也许在某个构造函数中，因此只需完成一次，但这取决于如何使用它。但是，然后，使用 Area 作为 Graphics2D 的剪切形状来绘制图像。

看起来可行，但我还没有做过详细的性能测试。

import java.awt.BorderLayout;
import java.awt.Color;
import java.awt.Font;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.Rectangle;
import java.awt.Shape;
import java.awt.font.FontRenderContext;
import java.awt.font.GlyphVector;
import java.awt.geom.AffineTransform;
import java.awt.geom.Area;
import java.awt.image.BufferedImage;
import java.util.Random;

import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JPanel;
import javax.swing.SwingUtilities;


public class CustomFillingTest
{
    public static void main(String[] args)
    {
        SwingUtilities.invokeLater(new Runnable()
        {
            @Override
            public void run()
            {
                createAndShowGUI();
            }
        });
    }

    private static void createAndShowGUI()
    {
        JFrame f = new JFrame();
        f.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);

        ColorFunction colorFunction = new ColorFunction();
        Area area = createTestArea();

        CustomFillingPanel customFillingPanel = 
            new CustomFillingPanel(colorFunction, area);
        f.getContentPane().add(customFillingPanel, BorderLayout.CENTER);

        f.setSize(400,200);
        f.setLocationRelativeTo(null);
        f.setVisible(true);
    }

    private static Area createTestArea()
    {
        Font font = new Font("Monospaced", Font.BOLD, 120);
        final FontRenderContext fontRenderContext = 
            new FontRenderContext(null, true, true);
        GlyphVector glyphVector = font.createGlyphVector(
            fontRenderContext, "Test");
        Shape shape = glyphVector.getOutline(0,0);
        AffineTransform at = AffineTransform.getTranslateInstance(40, 100);
        Area area = new Area(at.createTransformedShape(shape));
        return area;
    }




}



class ColorFunction
{
    private final BufferedImage bufferedImage;

    ColorFunction()
    {
        this.bufferedImage = createDummyImage(1000, 1000);
    }

    private static BufferedImage createDummyImage(int w, int h)
    {
        Random random = new Random(1);
        BufferedImage image = 
            new BufferedImage(w, h, BufferedImage.TYPE_INT_ARGB);
        Graphics graphics = image.createGraphics();
        graphics.setColor(Color.BLACK);
        graphics.fillRect(0, 0, w, h);
        for (int i=0; i<1000; i++)
        {
            int r = random.nextInt(255);
            int g = random.nextInt(255);
            int b = random.nextInt(255);
            Color c = new Color(r,g,b);
            int x = random.nextInt(w);
            int y = random.nextInt(h);
            int n = random.nextInt(w/10);
            graphics.setColor(c);
            graphics.fillRect(x,y,n,n);
        }
        graphics.dispose();
        return image;
    }

    int getColor(int x, int y)
    {
        int w = bufferedImage.getWidth();
        int h = bufferedImage.getHeight();
        return bufferedImage.getRGB(x%w, y%h);
    }
}


class CustomFillingPanel extends JPanel
{
    private final ColorFunction colorFunction;
    private final Area area;

    CustomFillingPanel(ColorFunction colorFunction, Area area)
    {
        this.colorFunction = colorFunction;
        this.area = area;
    }

    private static void paintIntoImage(
        ColorFunction colorFunction, BufferedImage bufferedImage)
    {
        int w = bufferedImage.getWidth();
        int h = bufferedImage.getHeight();
        for (int y=0; y<h; y++)
        {
            for (int x=0; x<w; x++)
            {
                int rgb = colorFunction.getColor(x, y);
                bufferedImage.setRGB(x, y, rgb);
            }
        }
    }

    @Override
    protected void paintComponent(Graphics g)
    {
        super.paintComponent(g);

        Rectangle b = area.getBounds();
        BufferedImage bufferedImage = 
            new BufferedImage(b.width,  b.height, BufferedImage.TYPE_INT_ARGB);
        paintIntoImage(colorFunction, bufferedImage);

        g.setClip(area);
        g.drawImage(bufferedImage, b.x, b.y, null);

    }
}