Elementi diprogrammazione grafica

Contenuti

• Programmazione di semplici applicazioni grafiche che Disegnano semplici forme geometriche Utilizzano colori Compongono forme semplici per formare figure

complesse Utilizzano “input dialogs” per ottenere input dall’utente

• Sviluppo di test per validare la correttezza delle applicazioni

Frames• La classe JFrame

• import javax.swing.*;

JFrame frame = new JFrame();frame.setSize(300, 400);frame.setTitle(“Un frame vuoto");frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);frame.setVisible(true);

Frames

File EmptyFrameViewer.java01: import javax.swing.*;02: 03: class EmptyFrameViewer04: {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: }

Mini Test

1. Come disegnamo un frame quadrato con titolo "Hello, World!"?

2. Come scriviamo un programma che lancia due frames?

Risposte

1. Modifca EmptyFrameViewer come segue:

2. 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 al cui interno includiamo forme geometriche

• Figure geometriche incluse in nuovi JComponent

• Un nuovo JComponent

class ShapeComponent extends JComponent{ . . .}

Disegno di forme geometriche

• paintComponent il metodo invocato (automaticamente) tutte le volte

che il componente per il quale e` definito viene ridisegnato

è in questo metodo che si produce il disegno

class ShapeComponent extends JComponent{ public void paintComponent(Graphics g) { // Converti in Graphics2D Graphics2D g2 = (Graphics2D) g; . . . }}

Disegno di forme geometriche

• Graphics classe che permette di manipolare lo stato della componente grafica (posizione/colore corrente)

• Graphics2D classe con metodi per la creazione e il disegno di figure geometriche

• Usa un cast per ottenere un oggetto di tipo Graphics2D dal parametro di tipo Graphics

• package java.awtRectangle r = 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 JComponent11: { 12: public void paintComponent(Graphics g)13: { 14: // Ottieni un graphics2D15: Graphics2D g2 = (Graphics2D) g;16:

Continua…

File ShapeComponent.java

17: // Costruisci un rettangolo e disegna18: 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 traslato25: 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

Continued…

Applicazione ShapeViewer

Il metodo main

1. Costruisci il frame2. Costruisci un oggetto della classe component

3. Aggiunti il component al frame

La chiamata è leggermente più complicata per versioni di Java precedenti alla 5:

4. 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 ShapeViewer04: {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(“Due rettangoli");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: }

Mini Test

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

Risposta

3. 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 un 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

• La struttura è molto simile a quella di un JComponent, con due differenze: 1. Estendiamo JApplet, invece di JComponent

2. IL codice del disegno è parte del metodo paint, invece che del metodo paintComponent

• Per eseguire un applet, dobbiamo creare un file HTML ed inserire il codice che lancia l’applet mediante la tag applet

Applets

• Un file HTML può avere diversi applets, ciascuno dei quali introdotto da una corrispondente tag (di tipo applet)

• Un applet può essere lanciato mediante l’appletviewer, o all’interno di un browser in cui Java sia stato abilitato.

appletviewer RectangleApplet.html

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 JApplet10: { 11: public void paint(Graphics g)12: { 13: // Ottieni un contesto grafico14: Graphics2D g2 = (Graphics2D) g;

Continua…

File ShapeApplet.java

17: // Costruisci un rettangolo e disegna18: 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 traslato25: g2.draw(r);26: }27: }

File ShapeAppletViewer.html

<html> <head> <title>Due rettangoli</title> </head> <body> <p>Ecco qui il mio primo applet:</p> <applet code="RectangleApplet.class" width="300" height="400"> </applet> </body></html>

Applets

Forme Geometriche

• Rectangle, Ellipse2D.Double, Line2D.Double fornite dal package java.awt

• Alcune di queste classi, e.g. Line2D.Double, sono interne. Per il momento ignoriamo questo aspetto, ma notiamo la dichiarazione import

• Per disegnare una forma dobbiamo costruirla e disegnarla

Ellipse2D.Double e = new Ellipse2D.Double(x, y, width, height);g2.draw(e);

import java.awt.geom.Ellipse2D; // no .Double

Una ellisse e la sua bounding boxbounding 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);

Domande

4. Quale è la sequenza di istruzioni per disegnare un cerchio con centro (100, 100) e raggio 25?

5. Quale è la sequenza di istruzioni per disegnare la lettera "V" con due segmenti di linea ?

6. Quale è la sequenza di istruzioni per disegnare la stringa costituita dalla lettera "V" ?

Risposte

4. 5.

6.

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.draw(new Ellipse2D.Double(75, 75, 50, 50);

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

g2.setColor(magenta);

g2.fill(rectangle); // riempito con il colore corrente

Color magenta = new Color(1.0F,0.0F,1.0F), // F = float

Domanda

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

Risposta

7. 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));

Forme complesse

• Best practice: costruisci un classe per ciascuna forma

• Progetta la forma individuando le componenti base

class Car{ . . . public void draw(Graphics2D g2) { // Istruzioni per il disegno . . . }}

Due automobili

Progetto della Forma

Origine e punto di riferimento della forma

File Car.java01: 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 posizionabibile in un un punto qualunque di una finestra.09: */10: public class Car11: {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.java17: public Car(int x, int y)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.java34: = new Ellipse2D.Double(xLeft + 40, yTop + 20, 10, 10);35: 36: // estremo inferiore del parabrezza37: Point2D.Double p1 38: = new Point2D.Double(xLeft + 10, yTop + 10);39: // estremo anteriore del tetto40: Point2D.Double p2 41: = new Point2D.Double(xLeft + 20, yTop);42: // estremo posteriore del tetto43: 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 frontWindshield 50: = new Line2D.Double(p1, p2);

Continued…

File Car.java

51: Line2D.Double roofTop 52: = new Line2D.Double(p2, p3);53: Line2D.Double rearWindshield54: = 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.java01: 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 JComponent09: { 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 bottoCar = 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 CarViewer04: {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

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

Risposta

8. 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 può possiamo interagire con l’utente chiedendo input mediante un JOptionPane

• Il metodo showInputDialog attiva una finestra che dà un prompt e attende input

• Il metodo showInputDialog restituisce la stringa fornita dall’utente

Continua…

String input = JOptionPane.showInputDialog("Enter x");double x = Double.parseDouble(input);

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 quadrado 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 ColorViewer06: {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.java19: // 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: DemoColorComponent component 33: = new DemoColorComponent(fillColor);34: frame.add(component);35: 36: frame.setVisible(true);37: } 38: }

File DemoColorComponent.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 colorato09: */10: class DemoColorComponent extends JComponent11: {

private Color fillColor; // colore di riempimento 12: /**13: Costruisce la componente14: @param c il colore di riempimento del quadrato15: */16: public DemoColorComponent(Color c) Continua…

File DemoColorComponent.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 grafico26: 27: g2.setColor(fillColor);28: 29: // Costruisci e colora un quadrato al centro30: // della finestra31:

Continua…

File DemoColorComponent.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

9. Sarebbe possibile chiedere i tre valori per r,g, e b in un unico dialog box?

10. Perché l’applicazione invoca showInputDialog dal metodo main main della classe ColorViewer e non dal metodo paintComponent della classe ColorComponent?

Risposte

9. Certo, ma in quel caso è necessario estrarre poi le singole componenti … un utile esercizio di semplice programmazione su stringhe

10. Perchè in quel caso i dialog box verrebbero rilanciati tutte le volte che la finestra viene mossa / resized / deiconificata /…