【導(dǎo)讀】浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文Error!Android是Google于2007年發(fā)布的一款開(kāi)源手機(jī)操作系統(tǒng)，由于Android最近幾年的軟件和硬件高速發(fā)展，越來(lái)越多的人開(kāi)始使用Android并作為娛樂(lè)和工作平臺(tái)。與此同時(shí)隨著現(xiàn)代繪圖軟件的發(fā)展，這使得通過(guò)數(shù)碼手段復(fù)制自然繪畫(huà)體驗(yàn)成為可能，傳統(tǒng)意義上的紙上作圖已經(jīng)失去優(yōu)勢(shì)。但是，目前Android平臺(tái)并沒(méi)有很多具有很好繪圖效果的繪畫(huà)工具應(yīng)用?？紤]到Android繪圖軟件的開(kāi)發(fā)價(jià)值和很好的應(yīng)用前景，本文主要研究基于Android移動(dòng)平臺(tái)的繪圖軟件開(kāi)發(fā)。

　　

【正文】 id同時(shí)也提供了res目錄存放一些圖片等資源文件。res和assets目錄不同點(diǎn)是，res會(huì)為每個(gè)該目錄下的資源分配一個(gè)資源ID，引用時(shí)可以直接應(yīng)用相應(yīng)的資源ID即可。而assets下的文件則不會(huì)，引用時(shí)需要值明相應(yīng)的路徑和文件名。需要注意的是來(lái)自res和assets中文件只可以讀取而不可以進(jìn)行寫(xiě)操作。在本文中，我們將預(yù)設(shè)的一些json格式的筆刷文件保存在assets文件夾下，在需要調(diào)用該筆刷時(shí)，把相應(yīng)的筆刷文件讀入內(nèi)存，進(jìn)行json格式的解析，解析出來(lái)的結(jié)果保存到相應(yīng)的數(shù)組中去。Assets文件夾里面的文件都是一些原始格式的文件，需要通過(guò)AssetManager以字節(jié)流的形式將文件內(nèi)容讀入到內(nèi)存中。1. 先在當(dāng)前的Activity里面調(diào)用getAssets()來(lái)獲取Assetmanager引用。2. 調(diào)用Assetmanager的open(String fileName, int accessMode)方法則指定讀取的文件以及訪(fǎng)問(wèn)模式就能得到輸入流InputStream。3. 由于解析Json格式需要String格式信息，需要將InputStream轉(zhuǎn)換成String格式。4. ()關(guān)閉AssetManager，釋放資源。 Json格式介紹在MyPaint中筆刷參數(shù)定義在JSON(JavaScript Object Notation)格式的文件內(nèi)，我們需要去對(duì)其進(jìn)行解析。JSON是一種數(shù)據(jù)交換格式并采用鍵值對(duì)的存儲(chǔ)方式，它易于人們編寫(xiě)和閱讀，同時(shí)機(jī)器生成和解析也很方便，這些特性使JSON成為理想的數(shù)據(jù)交換語(yǔ)言[14]。在MyPaint中筆刷其中一個(gè)參數(shù)定義如下：opaque: { base_value: , inputs: { pressure: [ [ , ], [ , ], [ , ], [ , ] ] } }, 上式中“opaque”為一個(gè)鍵，它的值為一個(gè)對(duì)象。在“opaque”中還包含兩個(gè)鍵值對(duì)，一個(gè)是以“base_value”為鍵的對(duì)應(yīng)一個(gè)浮點(diǎn)型數(shù)值，另一個(gè)以“input”為鍵包含一個(gè)數(shù)組對(duì)象。對(duì)應(yīng)解析這種層層包含關(guān)系的json格式我們需要進(jìn)行一層層解析。 在解析Json文件時(shí)，我們需要?jiǎng)?chuàng)建JSONObject對(duì)象，將assets文件夾下的筆刷格式以String類(lèi)型讀入，調(diào)用JSONObject中g(shù)etDouble(String keyname)、getJSONObject(String keyname)、getJSONArray(String keyname)等方法將筆刷內(nèi)的數(shù)據(jù)保存到相應(yīng)數(shù)組中去。 實(shí)現(xiàn)結(jié)果分析對(duì)比在進(jìn)行MyPaint筆刷引擎Android版本移植后，可以很大程度上還原出原始版本的筆刷效果，但是由于筆觸渲染沒(méi)有使用多線(xiàn)程技術(shù)和使用Android原生API進(jìn)行繪制，繪圖性能不如原始那么迅速。部分筆刷效果對(duì)比如下：圖 鉛筆效果對(duì)比圖 帶透明度筆刷效果圖 涂抹效果筆刷對(duì)比由以上3組對(duì)比圖可以看出，筆刷效果的還原度還是比較高的?？梢詽M(mǎn)足繪畫(huà)需求。 本章小結(jié)本章主要實(shí)現(xiàn)了利用Android的API對(duì)MyPaint筆刷引擎進(jìn)行移植。由實(shí)現(xiàn)結(jié)果可以看出，對(duì)于hardness較高的筆刷可以很好的復(fù)制出MyPaint的效果，但對(duì)于hardness較低的筆刷會(huì)顯得筆觸的過(guò)度不是很自然。雖然Android平臺(tái)上主要開(kāi)發(fā)API為JAVA語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)，但是Android在繪制圖像和對(duì)Bitmap中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí)，是調(diào)用的C/C++的Skia圖形庫(kù)，所以對(duì)于這一部分的性能損失是很微小的。主要的性能損失在于沒(méi)有使用多線(xiàn)程，對(duì)筆觸中的Bitmap數(shù)據(jù)進(jìn)行多線(xiàn)程處理，所以當(dāng)筆刷的半徑很大時(shí)，快速繪制具有一定延遲。有了繪圖引擎，下一章將對(duì)繪圖程序的界面部分開(kāi)發(fā)進(jìn)行介紹。33浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文 第5章Error! No text of specified style in document.第5章 繪圖軟件應(yīng)用界面開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)上一章討論了MyPaint引擎的改寫(xiě)，本章將研究Android應(yīng)用層的開(kāi)發(fā)，并實(shí)現(xiàn)繪圖軟件的交互界面。本章將實(shí)現(xiàn)繪圖軟件的筆刷選擇控件，取色盤(pán)控件，和筆刷的大小透明度調(diào)整控件等。 繪圖軟件的功能模塊根據(jù)繪圖軟件的一般需求和上文中介紹Android開(kāi)發(fā)的原則，我們需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)主Activity用來(lái)呈現(xiàn)我們的繪圖應(yīng)用程序。該Activty將包含我們改寫(xiě)好的繪圖引擎、筆刷選擇的界面、顏色選擇界面、改變筆刷大小和透明度的控件。： 圖 繪圖軟件功能模塊圖，下文將主要進(jìn)行各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。 筆刷選擇模塊Android中生成用戶(hù)界面主要有兩種方式：直接用代碼生成和編寫(xiě)XML布局文件。根據(jù)MVC（ModelViewController）開(kāi)發(fā)原則，UI部分應(yīng)該與程序邏輯分離。因此推薦在XML中定義UI界面。由于Android設(shè)備的差異性很大，設(shè)備的屏幕大小、分辨率都有差異，為讓編寫(xiě)的控件可以適配不同的設(shè)備，我們需要根據(jù)控件的作用使用合適的布局方式。Android主要提供了線(xiàn)性布局、相對(duì)布局、絕對(duì)布局、表格布局、幀布局五大布局方式[15]。（1） 線(xiàn)性布局 線(xiàn)性布局（Linearlayout）按照垂直或者水平的順序依次排列子元素，每一個(gè)子元素都位于前一個(gè)元素之后。如果是垂直排列，那么將是一個(gè)N行單列的結(jié)構(gòu)，每一行只會(huì)有一個(gè)元素，而不論這個(gè)元素的寬度為多少；如果是水平排列，那么將是一個(gè)單行N列的結(jié)構(gòu)。如果搭建兩行兩列的結(jié)構(gòu)，通常的方式是先垂直排列兩個(gè)元素，每一個(gè)元素里再包含一個(gè)LinearLayout進(jìn)行水平排列。線(xiàn)性布局還可以對(duì)單獨(dú)的子元素指定weight，它用于描述該子元素在剩余空間中占有的大小比例。（2） 相對(duì)布局 相對(duì)布局（RelativeLayout）按照各子元素之間的位置關(guān)系完成布局。在此布局中的子元素里與位置相關(guān)的屬性將生效。例如android：layout_below， android:layout_above等。子元素就通過(guò)這些屬性和各自的ID配合指定位置關(guān)系。這里需要注意在指定位置關(guān)系時(shí)，引用的ID必須在引用之前，先被定義，否則將出現(xiàn)異常。RelativeLayout是Android五大布局結(jié)構(gòu)中最靈活的一種布局結(jié)構(gòu)，比較適合一些復(fù)雜界面的布局。（3） 絕對(duì)布局 絕對(duì)布局（AbsoluteLayout）是絕對(duì)位置布局。在此布局中的子元素的android:layout_x和android:layout_y屬性將生效，用于描述該子元素的坐標(biāo)位置。屏幕左上角為坐標(biāo)原點(diǎn)（0,0），第一個(gè)0代表橫坐標(biāo)，向右移動(dòng)此值增大，第二個(gè)0代表縱坐標(biāo)，向下移動(dòng)，此值增大。在此布局中的子元素可以相互重疊。在實(shí)際開(kāi)發(fā)中，通常不建議采用此布局格式，因?yàn)樗慕缑娌季诌^(guò)于死板，不能適應(yīng)多種不同大小、分辨率的屏幕。（4） 表格布局表格布局（TableLayout）適用于N行N列的布局格式。一個(gè)TableLayout由許多TableRow組成，一個(gè)TableRow就代表TableLayout中的一行。TableRow是LinearLayout的子類(lèi)，它的android:orientation屬性值恒為horizontal，并且它的android:layout_width和android:layout_height屬性值恒為MATCH_PARENT和WRAP_CONTENT。所以它的子元素都是橫向排列，并且寬高一致的。這樣的設(shè)計(jì)使得每個(gè)TableRow里的子元素都相當(dāng)于表格中的單元格一樣。在TableRow中，單元格可以為空，但是不能跨列。（5） 幀布局 幀布局（FrameLayout）是五大布局中最簡(jiǎn)單的一個(gè)布局，子元素放在布局文件的左上方，后面的子元素覆蓋在前面的子元素的上面，將前面的子元素部分遮擋住，但我們可以通過(guò)重力屬性來(lái)更改位置。 在筆刷選擇控件中，我們使用線(xiàn)性布局來(lái)布局我們的筆刷，每個(gè)筆刷成線(xiàn)性排列。 筆刷選擇控件的實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下：1. 創(chuàng)建單個(gè)筆刷背景選擇器。 筆刷按鈕會(huì)有兩種狀態(tài)，一種是普通的狀態(tài)，另一種是背景高亮的狀態(tài)，在該筆刷按鈕被按下時(shí)，背景成高亮狀態(tài)，表示該按鈕被按下。為了實(shí)現(xiàn)這種效果我們使用Selector，一種背景選擇器，可以更改界面狀態(tài)。 首先Android的selector是在drawable文件夾下創(chuàng)建的xml格式文件，將筆刷普通狀態(tài)的背景圖片和按下?tīng)顟B(tài)的背景圖片放入res/drawable目錄下，接著編寫(xiě)selector文件，根據(jù)自己需要的狀態(tài)來(lái)使用相應(yīng)的圖片。主要代碼如下：?xml version= encoding=utf8 ? selector xmlns:android= item !普通狀態(tài) android:state_pressed=false android:drawable=@drawable/ brush1_background_normal / item !按下?tīng)顟B(tài) android:state_pressed=true android:drawable=@drawable/ brush1_background _pressed / /selector2. XML創(chuàng)建線(xiàn)性布局，并設(shè)置相應(yīng)屬性。將android:orientation屬性設(shè)置成為horizontal，表示該線(xiàn)性布局為水平排列。將每個(gè)筆刷添加進(jìn)布局文件，每個(gè)筆刷使用ImageView帶表示，android:src屬性設(shè)置該筆刷的圖標(biāo)資源，將該ImageView的background設(shè)置為我們之前創(chuàng)建背景選擇器。這樣我們的筆刷選擇器就可以實(shí)現(xiàn)了，：圖 筆刷選擇模塊實(shí)現(xiàn)效果圖 顏色選取模塊設(shè)計(jì)在繪圖軟件中，我們有需要更換筆刷的顏色的需求，本節(jié)主要介紹顏色選取模塊的設(shè)計(jì)。在第3章中我們使用RadialGradient來(lái)創(chuàng)建一個(gè)環(huán)形漸變的圖形來(lái)渲染一個(gè)筆觸，本節(jié)的顏色選取模塊將使用類(lèi)似的SweepGradient來(lái)創(chuàng)建一個(gè)漸變的扇形漸變圓環(huán)。該模塊的實(shí)現(xiàn)步驟如下：1. 創(chuàng)建ColorPicker類(lèi)，該類(lèi)繼承自Android系統(tǒng)的View控件。2. 設(shè)置顏色數(shù)組，使顏色按照規(guī)定區(qū)間進(jìn)行漸變。使用該顏色數(shù)組創(chuàng)建SweepGradient，并將SweepGradient 設(shè)置到Paint中，在繪制該圖形時(shí)使用該P(yáng)aint即可達(dá)到所需效果。 顏色數(shù)組設(shè)置如下： private final int[] mColors = new int[] {0xFFFF0000, 0xFFFF00FF, 0xFF0000FF, 0xFF00FFFF, 0xFF00FF00, 0xFFFFFF00, 0xFFFF0000}。 該顏色數(shù)組表示顏色從紅色、藍(lán)色、綠色、黃色進(jìn)行線(xiàn)性漸變。3. 重載View的onDraw方法，用onDraw傳入的Canvas對(duì)象繪制出供用戶(hù)選擇顏色的顏色環(huán)和讓用戶(hù)確認(rèn)該顏色的實(shí)心圓。4. 重載View的onTouchEvent方法，分析用戶(hù)在取色環(huán)上觸摸的位置和角度，當(dāng)用戶(hù)觸摸到中心實(shí)心圓時(shí)，表示選中該顏色，并將顏色設(shè)置給當(dāng)前的筆刷。當(dāng)用戶(hù)觸摸到外部圓環(huán)時(shí)，根據(jù)所觸摸到所在圓環(huán)位置的角度算出該觸摸位置的顏色，將該顏色設(shè)置給中心實(shí)心圓。每當(dāng)onTouchEvent被系統(tǒng)調(diào)用時(shí)，使用invalidate()方法去請(qǐng)求當(dāng)前View去刷新界面，更新中心實(shí)心圓的顏色。：圖 顏色選取模塊圖 當(dāng)用戶(hù)觸摸到外部取色圓環(huán)時(shí)，會(huì)實(shí)時(shí)的將觸摸到顏色更新到中心實(shí)心圓中，如果觸摸到中心圓區(qū)域，則該顏色被設(shè)置給筆刷，讓筆刷去更新顏色。 筆刷屬性調(diào)節(jié)模塊設(shè)計(jì)筆刷屬性調(diào)節(jié)模塊是由兩個(gè)拖動(dòng)條構(gòu)成，一個(gè)用于改變筆刷大小，一個(gè)擁有改變筆刷透明度。拖動(dòng)條允許用戶(hù)拖動(dòng)滑塊來(lái)改變值。在Android中我們可以繼承系統(tǒng)的SeekBar來(lái)實(shí)現(xiàn)自定義的拖動(dòng)條。實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下：1. 繼承Android系統(tǒng)的SeekBar類(lèi)，實(shí)現(xiàn)名為Slider的類(lèi)。2. 由于筆刷的大小和透明度有限制我們需要設(shè)置Slider的最大值和最小值接口，方便外部調(diào)用。對(duì)于筆刷大小，限制在0到5之間，而透明度的現(xiàn)在在0到1之間。3. 由于拖動(dòng)條是可以被用戶(hù)所控制，我們需要為其添加名為OnSeekBarChangerListener的監(jiān)聽(tīng)器，來(lái)監(jiān)聽(tīng)拖動(dòng)條的變化，實(shí)時(shí)的將變化后的參數(shù)傳入筆刷更新相應(yīng)的參數(shù)。4. 創(chuàng)建兩個(gè)設(shè)計(jì)好的Slider對(duì)象，分別用于更新筆刷大小和透明度，使用線(xiàn)性布局來(lái)布局我們的Slider對(duì)象。：圖 筆刷屬性條件模塊圖 繪圖Activity設(shè)計(jì)各個(gè)模塊設(shè)計(jì)完畢之后，我們需要?jiǎng)?chuàng)建主Activity來(lái)呈現(xiàn)我們的各個(gè)模塊。本文使用相對(duì)