安卓本身定义View进阶-Path基本操做

时间 2019-11-06

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原文原文链接

Path之基本操做

做者微博: @GcsSloop

【本系列相关文章】

在上一篇Canvas之图片文字中咱们了解了怎样使用Canvas中绘制图片文字。结合前几篇文章，Canvas的基本操做已经几乎相同完结了。然而Canvas不只仅具备这些主要的操做，还可以更加炫酷。本次会了解到path(路径)这个Canvas中的神器，有了这个神器，就能创造出不少其它炫(zhuang)酷(B)的东东了。css

一.Path常常用法表

为了兼容性(偷懒) 本表格中去除了部分API21(即安卓版本号5.0)以上才加入的方法。html

做用	相关方法	备注
移动起点	moveTo	移动下一次操做的起点位置
设置终点	setLastPoint	重置当前path中最后一个点位置，假设在绘制以前调用，效果和moveTo一样
链接直线	lineTo	加入上一个点到当前点之间的直线到Path
闭合路径	close	链接第一个点链接到最后一个点，造成一个闭合区域
加入内容	addRect, addRoundRect, addOval, addCircle, addPath, addArc, arcTo	加入(矩形，圆角矩形，椭圆，圆，路径。圆弧) 到当前Path (注意addArc和arcTo的差异)
是否为空	isEmpty	推断Path是否为空
是否为矩形	isRect	推断path是不是一个矩形
替换路径	set	用新的路径替换到当前路径所有内容
偏移路径	offset	对当前路径以前的操做进行偏移(不会影响以后的操做)
贝塞尔曲线	quadTo, cubicTo	分别为二次和三次贝塞尔曲线的方法
rXxx方法	rMoveTo, rLineTo, rQuadTo, rCubicTo	不带r的方法是基于原点的坐标系(偏移量)， rXxx方法是基于当前点坐标系(偏移量)
填充模式	setFillType, getFillType, isInverseFillType, toggleInverseFillType	设置,获取,推断和切换填充模式
提示方法	incReserve	提示Path还有多少个点等待加入(这种方法貌似会让Path优化存储结构)
布尔操做(API19)	op	对两个Path进行布尔运算(即取交集、并集等操做)
计算边界	computeBounds	计算Path的边界
重置路径	reset, rewind	清除Path中的内容 reset不保留内部数据结构，但会保留FillType. rewind会保留内部的数据结构，但不保留FillType
矩阵操做	transform	矩阵变换

二.Path具体解释

请关闭硬件加速，以避免引发没必要要的问题。
请关闭硬件加速，以避免引发没必要要的问题。
请关闭硬件加速，以避免引发没必要要的问题！java

在AndroidMenifest文件里application节点下添上 android:hardwareAccelerated=”false”以关闭整个应用的硬件加速。
不少其它请參考这里：Android的硬件加速及可能致使的问题android

Path做用

本次特意开了一篇具体解说Path，为何要单独摘出来呢，这是由于Path在2D画图中是一个很是重要的东西。git

在前面咱们解说的所有绘制都是简单图形(如矩形圆圆弧等)，而对于那些复杂一点的图形则无法去绘制(如绘制一个心形正多边形五角星等)。而使用Path不只可以绘制简单图形。也可以绘制这些比較复杂的图形。另外，依据路径绘制文本和剪裁画布都会用到Path。github

关于Path的做用先简单地说这么多，具体的咱们接下来慢慢研究。web

Path含义

官方介绍：canvas

The Path class encapsulates compound (multiple contour) geometric paths consisting of straight line segments, quadratic curves, and cubic curves. It can be drawn with canvas.drawPath(path, paint), either filled or stroked (based on the paint’s Style), or it can be used for clipping or to draw text on a path.markdown

嗯，没错依然是拿来装逼的，假设你看不懂的话，不用操心。事实上并无什么卵用。数据结构

通俗解释(sloop我的版)：

Path是封装了由直线和曲线(二次，三次贝塞尔曲线)构成的几何路径。

你能用Canvas中的drawPath来把这条路径画出来(一样支持Paint的不一样绘制模式)，也可以用于剪裁画布和依据路径绘制文字。咱们有时会用Path来描写叙述一个图像的轮廓。因此也会称为轮廓线(轮廓线仅是Path的一种用法。二者并不等价)

另外路径有开放和封闭的差异。

图像	名称	备注
	封闭路径	首尾相接造成了一个封闭区域
	开放路径	没有首位相接造成封闭区域

这个是我随便画的。仅为展现一下差异，请无视我灵魂画师通常的画图水准。

与Path相关的另外一些比較奇妙的概念，只是暂且不说，等接下来需要用到的时候再具体说明。

Path用法具体解释

前面扯了一大堆概念性的东西。

接下来就開始实战了。请诸位看官准备好瓜子、花生、爆米花。坐下来慢慢观看。

第1组: moveTo、 setLastPoint、 lineTo 和 close

由于Path的有些知识点没法单独来说，因此本次採取了一次讲一组方法。

依照惯例。先建立画笔：

Paint mPaint = new Paint();             // 建立画笔
        mPaint.setColor(Color.BLACK);           // 画笔颜色 - 黑色
        mPaint.setStyle(Paint.Style.STROKE);    // 填充模式 - 描边
        mPaint.setStrokeWidth(10);              // 边框宽度 - 10

lineTo：

方法预览：

public void lineTo (float x, float y)

首先解说的的LineTo。为啥先解说这个呢？

是由于moveTo、 setLastPoint、 close都没法直接看到效果。借助有具现化效果的lineTo才干让这些方法现出原形。

lineTo很是简单，仅仅有一个方法，做用也很是easy理解，line嘛。顾名思义就是一条线。

俗话(数学书上)说。两点肯定一条直线，但是看參数明显仅仅给了一个点的坐标吧(这不按常理出牌啊)。

再细致一看。这个lineTo除了line外另外一个to呢，to翻译过来就是“至”，到某个地方的意思。lineTo难道是指从某个点到參数坐标点之间连一条线？

没错。你猜对了。但是这某个点又是哪里呢？

前面咱们提到过Path可以用来描写叙述一个图像的轮廓。图像的轮廓一般都是用一条线构成的。因此这里的某个点就是上次操做结束的点，假设没有进行过操做则默认点为坐标原点。

那么咱们就来试一下：

canvas.translate(mWidth / 2, mHeight / 2);  // 移动坐标系到屏幕中心(宽高数据在onSizeChanged中获取)

        Path path = new Path();                     // 建立Path

        path.lineTo(200, 200);                      // lineTo
        path.lineTo(200,0);

        canvas.drawPath(path, mPaint);              // 绘制Path

在演示样例中咱们调用了两次lineTo，第一次由于以前没有过操做，因此默认点就是坐标原点O，结果就是坐标原点O到A(200,200)之间连直线(用蓝色圈1标注)。

第二次lineTo的时候。由于上次的结束位置是A(200,200),因此就是A(200,200)到B(200,0)之间的连线(用蓝色圈2标注)。

moveTo 和 setLastPoint：

方法预览：

// moveTo
        public void moveTo (float x, float y)

        // setLastPoint
        public void setLastPoint (float dx, float dy)

这两个方法尽管在做用上有相似之处，但实际上倒是全然不一样的两个东东，具体參照下表：

方法名	简单介绍	是否影响以前的操做	是否影响以后操做
moveTo	移动下一次操做的起点位置	否	是
setLastPoint	设置以前操做的最后一个点位置	是	是

废话很少说，直接上代码：

canvas.translate(mWidth / 2, mHeight / 2);  // 移动坐标系到屏幕中心

        Path path = new Path();                     // 建立Path

        path.lineTo(200, 200);                      // lineTo

        path.moveTo(200,100);                       // moveTo

        path.lineTo(200,0);                         // lineTo

        canvas.drawPath(path, mPaint);              // 绘制Path

这个和上面演示lineTo的方法相似，仅仅只是在两个lineTo之间加入了一个moveTo。

moveTo仅仅改变下次操做的起点。在执行完第一次LineTo的时候，原本的默认点位置是A(200,200),但是moveTo将其改变成为了C(200,100),因此在第二次调用lineTo的时候就是链接C(200,100) 到 B(200,0) 之间的直线(用蓝色圈2标注)。

如下是setLastPoint的演示样例：

canvas.translate(mWidth / 2, mHeight / 2);  // 移动坐标系到屏幕中心

        Path path = new Path();                     // 建立Path

        path.lineTo(200, 200);                      // lineTo

        path.setLastPoint(200,100);                 // setLastPoint

        path.lineTo(200,0);                         // lineTo

        canvas.drawPath(path, mPaint);              // 绘制Path

setLastPoint是重置上一次操做的最后一个点。在执行完第一次的lineTo的时候，最后一个点是A(200,200),而setLastPoint更改最后一个点为C(200,100),因此在实际执行的时候，第一次的lineTo就不是从原点O到A(200,200)的连线了，而变成了从原点O到C(200,100)之间的连线了。

在执行完第一次lineTo和setLastPoint后，最后一个点的位置是C(200,100),因此在第二次调用lineTo的时候就是C(200,100) 到 B(200,0) 之间的连线(用蓝色圈2标注)。

close

方法预览：

public void close ()

close方法用于链接当前最后一个点和最初的一个点(假设两个点不重合的话)。终于造成一个封闭的图形。

canvas.translate(mWidth / 2, mHeight / 2);  // 移动坐标系到屏幕中心

        Path path = new Path();                     // 建立Path

        path.lineTo(200, 200);                      // lineTo

        path.lineTo(200,0);                         // lineTo

        path.close();                               // close

        canvas.drawPath(path, mPaint);              // 绘制Path

很是明显，两个lineTo分别表明第1和第2条线。而close在此处的做用就算链接了B(200,0)点和圆的O之间的第3条线，使之造成一个封闭的图形。

注意：close的做用是封闭路径，与当前最后一个点和第一个点并不等价。假设链接了最后一个点和第一个点仍然没法造成封闭图形，则close什么也不作。

第2组: addXxx与arcTo

此次内容主要是在Path中加入基本图形，重点区分addArc与arcTo。

第一类(基本形状)

方法预览：

// 第一类(基本形状)
    // 圆形
    public void addCircle (float x, float y, float radius, Path.Direction dir)
    // 椭圆
    public void addOval (RectF oval, Path.Direction dir)
    // 矩形
    public void addRect (float left, float top, float right, float bottom, Path.Direction dir)
    public void addRect (RectF rect, Path.Direction dir)
    // 圆角矩形
    public void addRoundRect (RectF rect, float[] radii, Path.Direction dir)
    public void addRoundRect (RectF rect, float rx, float ry, Path.Direction dir)

这一类就是在path中加入一个基本形状，基本形状部分和前面所讲的绘制基本形状并没有太大差异，详情參考Canvas(1)颜色与基本形状, 本次仅仅将当中不一样的部分摘出来具体解说一下。

细致观察一下第一类是方法，无一例外，在最后都有一个Path.Direction。这是一个什么奇妙的东东？

Direction的意思是方向。趋势。点进去看一下会发现Direction是一个枚举(Enum)类型，里面仅仅有两个枚举常量，例如如下：

类型	解释	翻译
CW	clockwise	顺时针
CCW	counter-clockwise	逆时针

瞬间懵逼，我仅仅是想加入一个主要的形状啊，搞什么顺时针和逆时针, (╯‵□′)╯︵┻━┻

稍安勿躁，┬─┬ ノ( ’ - ‘ノ) {摆好摆好）既然存在确定是实用的，先偷偷剧透一下这个顺时针和逆时针的做用。

序号	做用
1	在加入图形时肯定闭合顺序(各个点的记录顺序)
2	对图形的渲染结果有影响(是推断图形渲染的重要条件)

这个先剧透这么多，至于对闭合顺序有啥影响，自相交图形的渲染等问题等请慢慢看下去

我们先研究肯定闭合顺序的问题。加入一个矩形试试看：

canvas.translate(mWidth / 2, mHeight / 2);  // 移动坐标系到屏幕中心

        Path path = new Path();

        path.addRect(-200,-200,200,200, Path.Direction.CW);

        canvas.drawPath(path,mPaint);

将上面代码的CW改成CCW再执行一次。接下来就是见证奇迹的时刻，两次执行结果如出一辙，有木有很是奇妙！

**(╯°Д°)╯︵ ┻━┻(再TM掀一次)
坑人也不带这种啊，一毛同样要它干吗。

**

事实上啊，这个东东是自带隐身技能的，想要让它现出原形。就要用到我们刚刚学到的setLastPoint(重置当前最后一个点的位置)。

canvas.translate(mWidth / 2, mHeight / 2); // 移动坐标系到屏幕中心

        Path path = new Path();

        path.addRect(-200,-200,200,200, Path.Direction.CW);

        path.setLastPoint(-300,300); // <-- 重置最后一个点的位置

        canvas.drawPath(path,mPaint);

可以明显看到，图形发生了奇怪的变化。为什么会如此呢？

咱们先分析一下。绘制一个矩形(仅绘制边线)，实际上仅仅需要进行四次lineTo操做便可了，也就是说。仅仅需要知道4个点的坐标，而后使用moveTo到第一个点，以后依次lineTo便可了(从以上測试可以看出，在实际绘制中也确实是这么干的)。

但是为何要这么作呢？肯定一个矩形最少需要两个点(对角线的两个点)，依据这两个点的坐标直接算出四条边而后画出来不便可了，干吗还要先计算出四个点坐标，以后再连直线呢？

这个就要涉及一些path的存储问题了。前面在path中的定义中说过。Path是封装了由直线和曲线(二次，三次贝塞尔曲线)构成的几何路径。当中曲线部分用的是贝塞尔曲线，稍后再讲。

然而除了曲线部分就仅仅剩下直线了。对于直线的存储最简单的就是记录坐标点，而后直接链接各个点便可了。

尽管记录矩形仅仅需要两个点，但是假设仅仅用两个点来记录一个矩形的话。就要额外添加一个标志位来记录这是一个矩形，显然对于存储和解析都是很是不划算的事情。将矩形转换为直线，为的就是存储记录方便。

扯了这么多，该回归正题了，就是咱们的顺时针和逆时针在这里是干啥的？

图形在实际记录中就是记录各个的点。对于一个图形来讲确定有多个点。既然有这么多的点。确定就需要一个前后顺序。这里顺时针和逆时针就是用来肯定记录这些点的顺序的。

对于上面这个矩形来讲。咱们採用的是顺时针(CW)。因此记录的点的顺序就是 A -> B -> C -> D. 最后一个点就是D。咱们这里使用setLastPoint改变最后一个点的位置其实是改变了D的位置。

理解了上面的原理以后。设想假设咱们将顺时针改成逆时针(CCW)。则记录点的顺序应该就是 A -> D -> C -> B, 再使用setLastPoint则改变的是B的位置，咱们试试看结果和咱们的猜测是否一致：

canvas.translate(mWidth / 2, mHeight / 2);  // 移动坐标系到屏幕中心

        Path path = new Path();

        path.addRect(-200,-200,200,200, Path.Direction.CCW);

        path.setLastPoint(-300,300);                // <-- 重置最后一个点的位置

        canvas.drawPath(path,mPaint);

经过验证发现，发现结果和咱们猜测的同样。但是另外一个潜藏的问题不晓得你们能否注意到。

咱们用两个点的坐标肯定了一个矩形，矩形起始点(A)就是咱们指定的第一个点的坐标。

需要注意的是，交换坐标点的顺序可能就会影响到某些绘制内容哦，好比上面的样例，你可以尝试交换两个坐标点。或者指定另外两个点来做为參数，尽管指定的是同一个矩形，但实际绘制出来是不一样的哦。

參数中点的顺序很是重要！
參数中点的顺序很是重要！
參数中点的顺序很是重要！

重要的话说三遍。本次是用矩形做为样例的，其它的几个图形基本上都包括了曲线，详情參见兴许的贝塞尔曲线部分。

关于顺时针和逆时针对图形填充结果的影响请等待兴许文章，尽管仅仅讲了一个Path，但也是内容颇多，放进一篇中就太长了，请见谅。

第二类(Path)

方法预览：

// 第二类(Path)
    // path
    public void addPath (Path src)
    public void addPath (Path src, float dx, float dy)
    public void addPath (Path src, Matrix matrix)

这个相对照较简单。也很是easy理解，就是将两个Path合并成为一个。

第三个方法是将src加入到当前path以前先使用Matrix进行变换。

第二个方法比第一个方法多出来的两个參数是将src进行了位移以后再加入进当前path中。

演示样例：

canvas.translate(mWidth / 2, mHeight / 2);  // 移动坐标系到屏幕中心
        canvas.scale(1,-1);                         // <-- 注意 翻转y坐标轴

        Path path = new Path();
        Path src = new Path();

        path.addRect(-200,-200,200,200, Path.Direction.CW);
        src.addCircle(0,0,100, Path.Direction.CW);

        path.addPath(src,0,200);

        mPaint.setColor(Color.BLACK);           // 绘制合并后的路径
        canvas.drawPath(path,mPaint);

首先咱们新建地方两个Path(矩形和圆形)中心都是坐标原点，咱们在将包括圆形的path加入到包括矩形的path以前将其进行移动了一段距离，终于绘制出来的效果就如上面所看到的。

第三类(addArc与arcTo)

方法预览：

// 第三类(addArc与arcTo)
    // addArc
    public void addArc (RectF oval, float startAngle, float sweepAngle)
    // arcTo
    public void arcTo (RectF oval, float startAngle, float sweepAngle)
    public void arcTo (RectF oval, float startAngle, float sweepAngle, boolean forceMoveTo)

从名字就可以看出，这两个方法都是与圆弧相关的，做用都是加入一个圆弧到path中，但既然存在两个方法，二者之间确定是有差异的：

名称	做用	差异
addArc	加入一个圆弧到path	直接加入一个圆弧到path中
arcTo	加入一个圆弧到path	加入一个圆弧到path。假设圆弧的起点和上次最后一个坐标点不一样样。就链接两个点

可以看到addArc有1个方法(其实是两个的，但另外一个重载方法是API21加入的), 而arcTo有2个方法，当中一个最后多了一个布尔类型的变量forceMoveTo。

forceMoveTo是什么做用呢？

这个变量意思为“是否强制使用moveTo”，也就是说，是否使用moveTo将变量移动到圆弧的起点位移，也就意味着：

forceMoveTo	含义	等价方法
true	将最后一个点移动到圆弧起点，即不链接最后一个点与圆弧起点	public void addArc (RectF oval, float startAngle, float sweepAngle)
false	不移动，而是链接最后一个点与圆弧起点	public void arcTo (RectF oval, float startAngle, float sweepAngle)

演示样例(addArc)：

canvas.translate(mWidth / 2, mHeight / 2);  // 移动坐标系到屏幕中心
        canvas.scale(1,-1);                         // <-- 注意 翻转y坐标轴

        Path path = new Path();
        path.lineTo(100,100);

        RectF oval = new RectF(0,0,300,300);

        path.addArc(oval,0,270);
        // path.arcTo(oval,0,270,true); // <-- 和上面一句做用等价

        canvas.drawPath(path,mPaint);

演示样例(arcTo)：

canvas.translate(mWidth / 2, mHeight / 2);  // 移动坐标系到屏幕中心
        canvas.scale(1,-1);                         // <-- 注意 翻转y坐标轴

        Path path = new Path();
        path.lineTo(100,100);

        RectF oval = new RectF(0,0,300,300);

        path.arcTo(oval,0,270);
        // path.arcTo(oval,0,270,false); // <-- 和上面一句做用等价

        canvas.drawPath(path,mPaint);

从上面两张执行效果图可以清晰的看出来二者的差异。我就再也不废话了。

第3组：isEmpty、 isRect、isConvex、 set 和 offset

这一组比較简单，略微说一下就可以了。

isEmpty

方法预览：

public boolean isEmpty ()

推断path中是否包括内容。

Path path = new Path();
        Log.e("1",path.isEmpty()+"");

        path.lineTo(100,100);
        Log.e("2",path.isEmpty()+"");

log输出结果:

03-02 14:22:54.770 12379-12379/com.sloop.canvas E/1: true
03-02 14:22:54.770 12379-12379/com.sloop.canvas E/2: false

isRect

方法预览：

public boolean isRect (RectF rect)

推断path是不是一个矩形，假设是一个矩形的话。会将矩形的信息存放进參数rect中。

path.lineTo(0,400);
        path.lineTo(400,400);
        path.lineTo(400,0);
        path.lineTo(0,0);

        RectF rect = new RectF();
        boolean b = path.isRect(rect);
        Log.e("Rect","isRect:"+b+"| left:"+rect.left+"| top:"+rect.top+"| right:"+rect.right+"| bottom:"+rect.bottom);

log 输出结果:

03-02 16:48:39.669 24179-24179/com.sloop.canvas E/Rect: isRect:true| left:0.0| top:0.0| right:400.0| bottom:400.0

set

方法预览：

public void set (Path src)

将新的path赋值到现有path。

canvas.translate(mWidth / 2, mHeight / 2);  // 移动坐标系到屏幕中心
        canvas.scale(1,-1);                         // <-- 注意 翻转y坐标轴

        Path path = new Path();                     // path加入一个矩形
        path.addRect(-200,-200,200,200, Path.Direction.CW);

        Path src = new Path();                      // src加入一个圆
        src.addCircle(0,0,100, Path.Direction.CW);

        path.set(src);                              // 大体至关于 path = src;

        canvas.drawPath(path,mPaint);

offset

方法预览：

public void offset (float dx, float dy)
        public void offset (float dx, float dy, Path dst)

这个的做用也很是简单，就是对path进行一段平移，它和Canvas中的translate做用很是像。但Canvas做用于整个画布，而path的offset仅仅做用于当前path。

但是第二个方法最后怎么会有一个path做为參数？

事实上第二个方法中最后的參数das是存储平移后的path的。

dst状态	效果
dst不为空	将当前path平移后的状态存入dst中，不会影响当前path
dat为空(null)	平移将做用于当前path，至关于第一种方法

演示样例：

canvas.translate(mWidth / 2, mHeight / 2);  // 移动坐标系到屏幕中心
        canvas.scale(1,-1);                         // <-- 注意 翻转y坐标轴

        Path path = new Path();                     // path中加入一个圆形(圆心在坐标原点)
        path.addCircle(0,0,100, Path.Direction.CW);

        Path dst = new Path();                      // dst中加入一个矩形
        dst.addRect(-200,-200,200,200, Path.Direction.CW);

        path.offset(300,0,dst);                     // 平移

        canvas.drawPath(path,mPaint);               // 绘制path

        mPaint.setColor(Color.BLUE);                // 更改画笔颜色

        canvas.drawPath(dst,mPaint);                // 绘制dst

从执行效果图可以看出。尽管咱们在dst中加入了一个矩形，但是并无表现出来，因此，当dst中存在内容时，dst中原有的内容会被清空。而存放平移后的path。

三.总结

本想一篇把path写完，但是万万没想到居然扯了这么多。本篇中解说的是直线部分和一些常常用法。下一篇将着重解说贝塞尔曲线和自相交图形渲染等相关问题，敬请期待哦。

学完本篇以后又解锁了新的境地，可以看看这位大神的文章 Android雷达图(蜘蛛网图)绘制

这个精小干练，很是适合新手练习使用，帮助你们更好的熟悉path的使用。

(,,• ₃ •,,)

PS: 由于本人水平有限，某些地方可能存在误解或不许确。假设你对此有疑问可以提交Issues进行反馈。

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做者微博: @GcsSloop

參考资料

Path

Canvas

android画图之Path总结