Elementi di programmazione grafica

Introduzione alle applicazione grafiche contesto grafici forme geometriche elementari colori “input dialogs” per ottenere input dall’utente Frames e applets

Frames La classe JFrame import javax.swing.*; JFrame frame = new JFrame(); frame.setSize(300, 400); frame.setTitle(“An Empty Frame"); frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); frame.setVisible(true);

Frames

File EmptyFrameViewer.java 01: import javax.swing.*; 02: 03: class EmptyFrameViewer 04: { 05: public static void main(String[] args) 06: { 07: JFrame frame = new JFrame(); 08: 09: final int FRAME_WIDTH = 300; 10: final int FRAME_HEIGHT = 400; 11: 12: frame.setSize(FRAME_WIDTH, FRAME_HEIGHT); 13: frame.setTitle(“Un frame vuoto"); 14: frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); 15: 16: frame.setVisible(true); 17: } 18: }

Domande Come dobbiamo modificare EmptyFrameViewer per ottenere un frame quadrato con titolo "Hello, World!"? Come scriviamo un programma che lancia due frames?

Risposte Modifca EmptyFrameViewer come segue: Costruisci due oggetti JFrame definendone la dimensione e poi invoca setVisible(true) su ciascuno frame.setSize(300, 300); frame.setTitle("Hello, World!");

Disegno di forme geometriche JComponent La classe che definisce contenitori generici, al cui interno includiamo forme geometriche Possiamo definire nuovi JComponent class ShapeComponent extends JComponent { . . . }

Disegno di forme geometriche paintComponent metodo che produce il disegno invocato (automaticamente) tutte le volte che il componente per il quale è definito viene ridisegnato

Disegno di forme geometriche paintComponent(Graphics g) g contesto grafico Graphics classe che permette di manipolare lo stato del contesto grafico class ShapeComponent extends JComponent { public void paintComponent(Graphics g) { // Converti in Graphics2D Graphics2D g2 = (Graphics2D) g; . . . } }

Disegno di forme geometriche Graphics2D estende Graphics con metodi per il rendering in due dimensioni Ad esempio: package java.awt // g2: Graphics Rectangle rect = new Rectangle(5, 10, 20, 30); g2.draw(rect);

File ShapeComponent.java 01: import java.awt.Graphics; 02: import java.awt.Graphics2D; 03: import java.awt.Rectangle; 04: import javax.swing.JPanel; 05: import javax.swing.JComponent; 06: 07: /** 08: Un Component che disegna due rettangoli. 09: */ 10: class ShapeComponent extends JComponent 11: { 12: public void paintComponent(Graphics g) 13: { 14: // Ottieni un graphics2D 15: Graphics2D g2 = (Graphics2D) g; 16: Continua…

File ShapeComponent.java 17: // Costruisci un rettangolo e disegna 18: Rectangle r = new Rectangle(5, 10, 20, 30); 19: g2.draw(r); 20: 21: // Trasla il rettangolo (15 a dx, 25 in basso) 22: r.translate(15, 25); 23: 24: // Disegna il rettangolo traslato 25: g2.draw(r); 26: } 27: }

Applicazioni ShapeViewer classe che lancia una finestra all’interno della quale vengono raffigurate Ie componenti L’applicazione è costruita interamente all’interno del metodo main della classe Disegna due rettangoli Continua…

Applicazione ShapeViewer

Il metodo main Costruisci il frame Costruisci un oggetto della classe component Aggiunti il component al frame La chiamata è leggermente più complicata per versioni di Java precedenti alla 5: Rendi visibile il frame ShapeComponent component = new ShapeComponent(); frame.add(component); frame.getContentPane().add(component);

File ShapeViewer.java 01: import javax.swing.JFrame; 02: 03: class ShapeViewer 04: { 05: public static void main(String[] args) 06: { 07: JFrame frame = new JFrame(); 08: 09: final int FRAME_WIDTH = 300; 10: final int FRAME_HEIGHT = 400; 11: 12: frame.setSize(FRAME_WIDTH, FRAME_HEIGHT); 13: frame.setTitle(“Two Rectangles"); 14: frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); 15: Continua…

File ShapeViewer.java 16: ShapeComponent component = new ShapeComponent(); 17: frame.add(component); 18: 19: frame.setVisible(true); 20: } 21: }

Domanda Che succede se sostituiamo la chiamata g2.draw(box)con g.draw(box) ?

Risposta Il compilatore segnala un errore g : Graphics non ha un metodo draw

Applets Applets sono applicazioni eseguite all’interno di un browser L’implementazione di una Applet utilizza il pattern seguente: public class MyApplet extends JApplet { public void paint(Graphics g) { // Ottieni un contesto grafico Graphics2D g2 = (Graphics2D) g; // Istruzioni per il disegno . . . } }

Applets Struttura molto simile a quella di un JComponent, con due differenze: Estende JApplet, invece di JComponent codice del disegno incluso nel metodo paint, invece che nel metodo paintComponent

File ShapeApplet.java 01: import java.awt.Graphics; 02: import java.awt.Graphics2D; 03: import java.awt.Rectangle; 04: import javax.swing.JApplet; 05: 06: /** 07: Un applet che disegna due rettangoli. 08: */ 09: public class ShapeApplet extends JApplet 10: { 11: public void paint(Graphics g) 12: { 13: // Ottieni un contesto grafico 14: Graphics2D g2 = (Graphics2D) g; Continua…

File ShapeApplet.java 17: // Costruisci un rettangolo e disegna 18: Rectangle r = new Rectangle(5, 10, 20, 30); 19: g2.draw(r); 20: 21: // Trasla il rettangolo (15 a dx, 25 in basso) 22: r.translate(15, 25); 23: 24: // Disegna il rettangolo traslato 25: g2.draw(r); 26: } 27: }

Applets Esecuzione creare un file HTML ed inserire il codice che lancia l’applet mediante la tag applet Un file HTML può contenere diverse applets, ciascuno delle quali introdotta da una corrispondente tag (di tipo applet) Una applet può essere lanciata mediante l’appletviewer, o all’interno di un browser appletviewer RectangleApplet.html

File RectangleApplet.html <head> <title>Due rettangoli</title> </head> <body> <p>Here’s my first applet:</p> <applet code="RectangleApplet.class" width="300" height="400"> </applet> </body> </html>

Applets

Forme Geometriche Rectangle, Ellipse2D.Double, Line2D.Double (package java.awt.geom) Alcune classi, e.g. Line2D.Double, sono interne. Per il momento ignoriamo, ma notiamo la dichiarazione import Per ottenere una forma dobbiamo costruirla e disegnarla import java.awt.geom.Ellipse2D; // no .Double Ellipse2D.Double e = new Ellipse2D.Double(x, y, width, height); g2.draw(e);

Una ellisse e la sua bounding box

Linee Due modi per disegnare una linea: oppure, Line2D.Double segmento = new Line2D.Double(x1, y1, x2, y2); Point2D.Double from = new Point2D.Double(x1, y1); Point2D.Double to = new Point2D.Double(x2, y2); Line2D.Double segmento = new Line2D.Double(from, to);

Stringhe g2.drawString("Message", 50, 100); Basepoint

Domande Quale è la sequenza di istruzioni per disegnare un cerchio con centro (100, 100) e raggio 25? Quale è una usequenza di istruzioni per disegnare la lettera "V" all’origine (0,0) componendo due segmenti di linea? Quale è la sequenza di istruzioni per disegnare la stringa costituita dalla lettera "V" ?

Risposte g2.draw(new Ellipse2D.Double(75, 75, 50, 50); Line2D.Double segm1 = new Line2D.Double(0, 0, 10, 30); g2.draw(segm1); Line2D.Double segm2 = new Line2D.Double(10, 30, 20, 0); g2.draw(segm2); g2.drawString("V", 0, 30);

Colori Colori standard Color.BLUE, Color.RED, … Nuovi colori: formato rgb settando i valori delle componenti red, green, blue tra 0.0F e 1.0F setColor setta il colore del Graphic Contexts Usa il colore con i metodi draw e fill Color magenta = new Color(1.0F,0.0F,1.0F), // F = float g2.setColor(magenta); g2.fill(rectangle); // riempito con il colore corrente

Domanda Quale è la sequenza di istruzioni per disegnare un quadrato giallo su uno sfondo rosso?

Risposta Disegna un quadrato giallo all’interno di un quadrato rosso: g2.setColor(Color.RED); g2.fill(new Rectangle(0, 0, 200, 200)); g2.setColor(Color.YELLOW); g2.fill(new Rectangle(50, 50, 100, 100));

Progetto di applicazioni grafiche

Disegno di forme complesse Prassi : un classe per ciascuna forma Progetta la forma individuando le componenti base class Car { . . . public void draw(Graphics2D g) { // Istruzioni per il disegno . . . } }

Esempio: due automobili

Progetto della Forma Origine e punto di riferimento della forma

File Car.java 01: import java.awt.Graphics2D; 02: import java.awt.Rectangle; 03: import java.awt.geom.Ellipse2D; 04: import java.awt.geom.Line2D; 05: import java.awt.geom.Point2D; 06: 07: /** 08: Una forma di auto posizionabile in un un punto qualunque di una finestra. 09: */ 10: public class Car 11: { 12: /** 13: Costruisce una auto a partire da una data origine 14: @param x la coordinata x dell’origine 15: @param y la coordinata y dell’origine 16: */ Continua…

File Car.java 17: public Car(int x, int y) 18: { 19: xLeft = x; 18: { 19: xLeft = x; 20: yTop = y; 21: } 22: 23: /** 24: Disegna l’auto. 25: @param g2 il contesto grafico per il disegno 26: */ 27: public void draw(Graphics2D g2) 28: { 29: Rectangle scocca 30: = new Rectangle(xLeft, yTop + 10, 60, 10); 31: Ellipse2D.Double ruotaAnteriore 32: = new Ellipse2D.Double(xLeft + 10, yTop + 20, 10, 10); 33: Ellipse2D.Double ruotaPosteriore Continua…

File Car.java 34: = new Ellipse2D.Double(xLeft + 40, yTop + 20, 10, 10); 35: 36: // estremo inferiore del parabrezza 37: Point2D.Double p1 38: = new Point2D.Double(xLeft + 10, yTop + 10); 39: // estremo anteriore del tetto 40: Point2D.Double p2 41: = new Point2D.Double(xLeft + 20, yTop); 42: // estremo posteriore del tetto 43: Point2D.Double p3 44: = new Point2D.Double(xLeft + 40, yTop); 45: // estremo inferiore del lunotto 46: Point2D.Double p4 47: = new Point2D.Double(xLeft + 50, yTop + 10); 48: 49: Line2D.Double parabrezza 50: = new Line2D.Double(p1, p2); Continua…

File Car.java 51: Line2D.Double tetto 52: = new Line2D.Double(p2, p3); 53: Line2D.Double lunotto 54: = new Line2D.Double(p3, p4); 55: 56: g2.draw(scocca); 57: g2.draw(ruotaAnteriore); 58: g2.draw(ruotaPosteriore); 59: g2.draw(parabrezza); 60: g2.draw(tetto); 61: g2.draw(lunotto); 62: } 63: 64: public static int WIDTH = 60; 65: public static int HEIGHT = 30; 66: private int xLeft; 67: private int yTop; 68: }

Costruiamo l’applicazione

JComponent contenente il disegno Ricordiamo: istruzioni per il disegno nel metodo paintComponent Posizione in basso a dx: getWidth e getHeight chiamati sull’oggetto che esegue paintComponent Se cambia la dimensione della finestra paintComponent viene invocato e la posizione dell’auto ricalcolata int x = getWidth() – Car.WIDTH; int y = getHeight()– Car.HEIGHT; Car bottomCar = new Car(x, y); Continua…

File CarComponent.java 01: import java.awt.Graphics; 02: import java.awt.Graphics2D; 03: import javax.swing.JComponent; 04: 05: /** 06: This component draws two car shapes. 07: */ 08: class CarComponent extends JComponent 09: { 10: public void paintComponent(Graphics g) 11: { 12: Graphics2D g2 = (Graphics2D) g; 13: 14: Car topCar = new Car(0, 0); 15: Continua…

File CarComponent.java 16: int x = getWidth() - Car.WIDTH; 17: int y = getHeight() - Car.HEIGHT; 18: 19: Car bottomCar = new Car(x, y); 20: 21: topCar.draw(g2); 22: bottomCar.draw(g2); 23: } 24: } Il metodo draw della classe Car invoca i metodi del contesto grafico g2 per comporre il disegno

L’applicazione CarViewer.java 01: import javax.swing.JFrame; 02: 03: public class CarViewer 04: { 05: public static void main(String[] args) 06: { 07: JFrame frame = new JFrame(); 08: 09: final int FRAME_WIDTH = 300; 10: final int FRAME_HEIGHT = 400; 11: 12: frame.setSize(FRAME_WIDTH, FRAME_HEIGHT); 13: frame.setTitle("Two cars"); 14: frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); Continua…

File CarViewer.java 15: 16: CarComponent component = new CarComponent(); 17: frame.add(component); 18: 19: frame.setVisible(true); 20: } 21: }

Domanda Quale classe dobbiamo modificare per ottenere un disegno in cui le auto sono disposte una vicino all’altra?

Risposta CarComponent

Altre forme grafiche Rectangle fasciaVerde = new Rectangle(100, 100, 30, 60); Rectangle fasciaRossa = new Rectangle(160, 100, 30, 60); Line2D.Double topLine = new Line2D.Double(130, 100, 160, 100); Line2D.Double bottomLine = new Line2D.Double(130, 160, 160, 160);

Lettura da un dialog box In una una applicazione grafica possiamo dare input mediante un JOptionPane Il metodo showInputDialog attiva una finestra che dà un prompt e attende input restituisce la stringa fornita dall’utente String input = JOptionPane.showInputDialog("Enter x"); double x = Double.parseDouble(input); Continua…

Un dialog box

ColorViewer Una applicazione che permette all’utente di comporre un colore decidendo i parametri del formato rgb I valori vengono richiesti in seguenza mediante dialog boxes Al termine l’applicazione attiva una finestra con un quadrato del colore composto dall’utente

File ColorViewer.java 01: import java.awt.Color; 02: import javax.swing.JFrame; 03: import javax.swing.JOptionPane; 04: 05: class ColorViewer 06: { 07: public static void main(String[] args) 08: { 09: JFrame frame = new JFrame(); 10: 11: final int FRAME_WIDTH = 300; 12: final int FRAME_HEIGHT = 400; 13: 14: frame.setSize(FRAME_WIDTH, FRAME_HEIGHT); 15: frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); 16: 17: String input; 18: Continua…

File ColorViewer.java 19: // Chiedi all’utente I valori di red, green, blue 20: 21: input = JOptionPane.showInputDialog("red:"); 22: double red = Double.parseDouble(input); 23: 24: input = JOptionPane.showInputDialog("green:"); 25: double green = Double.parseDouble(input); 26: 27: input = JOptionPane.showInputDialog("blue:"); 28: double blue = Double.parseDouble(input); 29: 30: Color coloreScelto = new Color( 31: (float) red, (float) green, (float) blue); 32: ColorComponent component 33: = new ColorComponent(coloreScelto); 34: frame.add(component); 35: 36: frame.setVisible(true); 37: } 38: }

File ColorComponent.java 01: import java.awt.Color; 02: import java.awt.Graphics; 03: import java.awt.Graphics2D; 04: import java.awt.Rectangle; 05: import javax.swing.JComponent; 06: 07: /** 08: Una componente che include un quadrato colorato 09: */ 10: class ColorComponent extends JComponent 11: { private Color fillColor; // colore di riempimento 12: /** 13: Costruisce la componente 14: @param c il colore di riempimento del quadrato 15: */ 16: public ColorComponent(Color c) Continua…

File ColorComponent.java 17: { 18: fillColor = c; 19: } 20: 21: public void paintComponent(Graphics g) 22: { 23: Graphics2D g2 = (Graphics2D) g; 24: 25: // Seleziona il colore del contesto grafico 26: 27: g2.setColor(fillColor); 28: 29: // Costruisci e colora un quadrato al centro 30: // della finestra 31: Continua…

File ColorComponent.java 32: final int LATO = 100; 33: 34: Rectangle quadrato = new Rectangle( 35: (getWidth() - LATO) / 2, 36: (getHeight() - LATO) / 2, 37: LATO, 38: LATO); 39: 40: g2.fill(quadrato); 41: } 43: }

Output

Domande Sarebbe possibile chiedere i tre valori per r,g, e b in un unico dialog box? Perché l’applicazione invoca showInputDialog dal metodo main main della classe ColorViewer e non dal metodo paintComponent della classe ColorComponent?

Risposte Certo, ma in quel caso è necessario estrarre poi le singole componenti … un utile esercizio di semplice su stringhe Perchè in quel caso i dialog box verrebbero rilanciati tutte le volte che la finestra viene mossa / resized / deiconificata /…