Android中Canvas绘图基础详解（附源码下载） (转)

Android中Canvas绘图基础详解（附源码下载）

原文链接  http://blog.csdn.net/iispring/article/details/49770651

 

AndroidCanvasPaint绘图基础详解

 

目录

 

Android中，如果我们想绘制复杂的自定义View或游戏，我们就需要熟悉绘图API。Android通过Canvas类暴露了很多drawXXX方法，我们可以通过这些方法绘制各种各样的图形。Canvas绘图有三个基本要素：Canvas、绘图坐标系以及Paint。Canvas是画布，我们通过Canvas的各种drawXXX方法将图形绘制到Canvas上面，在drawXXX方法中我们需要传入要绘制的图形的坐标形状，还要传入一个画笔Paint。drawXXX方法以及传入其中的坐标决定了要绘制的图形的形状，比如drawCircle方法，用来绘制圆形，需要我们传入圆心的x和y坐标，以及圆的半径。drawXXX方法中传入的画笔Paint决定了绘制的图形的一些外观，比如是绘制的图形的颜色，再比如是绘制圆面还是圆的轮廓线等。Android系统的设计吸收了很多已有系统的诸多优秀之处，比如Canvas绘图。Canvas不是Android所特有的，Flex和Silverlight都支持Canvas绘图，Canvas也是HTML5标准中的一部分，主流的现代浏览器都支持用JavaScript在Canvas上绘图，如果你用过HTML5中的Canvas，你会发现Android的Canvas的绘图API与其很相似。总之，Canvas绘图不是Android所特有的。

为了演示Android中各种drawXXX方法的时候，我做了一个App，通过单击相应的按钮绘制相应的图形，主界面如下所示： 

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Canvas坐标系与绘图坐标系

Canvas绘图中牵扯到两种坐标系：Canvas坐标系与绘图坐标系。

• Canvas坐标系 
  Canvas坐标系指的是Canvas本身的坐标系，Canvas坐标系有且只有一个，且是唯一不变的，其坐标原点在View的左上角，从坐标原点向右为x轴的正半轴，从坐标原点向下为y轴的正半轴。

• 绘图坐标系 
  Canvas的drawXXX方法中传入的各种坐标指的都是绘图坐标系中的坐标，而非Canvas坐标系中的坐标。默认情况下，绘图坐标系与Canvas坐标系完全重合，即初始状况下，绘图坐标系的坐标原点也在View的左上角，从原点向右为x轴正半轴，从原点向下为y轴正半轴。但不同于Canvas坐标系，绘图坐标系并不是一成不变的，可以通过调用Canvas的translate方法平移坐标系，可以通过Canvas的rotate方法旋转坐标系，还可以通过Canvas的scale方法缩放坐标系，而且需要注意的是，translate、rotate、scale的操作都是基于当前绘图坐标系的，而不是基于Canvas坐标系，一旦通过以上方法对坐标系进行了操作之后，当前绘图坐标系就变化了，以后绘图都是基于更新的绘图坐标系了。也就是说，真正对我们绘图有用的是绘图坐标系而非Canvas坐标系。

为了更好的理解绘图坐标系，请看如下的代码：

    //绘制坐标系
    private void drawAxis(Canvas canvas){
        int canvasWidth = canvas.getWidth();
        int canvasHeight = canvas.getHeight();
        paint.setStyle(Paint.Style.STROKE);
        paint.setStrokeCap(Paint.Cap.ROUND);
        paint.setStrokeWidth(6 * density);

        //用绿色画x轴，用蓝色画y轴

        //第一次绘制坐标轴
        paint.setColor(0xff00ff00);//绿色
        canvas.drawLine(0, 0, canvasWidth, 0, paint);//绘制x轴
        paint.setColor(0xff0000ff);//蓝色
        canvas.drawLine(0, 0, 0, canvasHeight, paint);//绘制y轴

        //对坐标系平移后，第二次绘制坐标轴
        canvas.translate(canvasWidth / 4, canvasWidth /4);//把坐标系向右下角平移
        paint.setColor(0xff00ff00);//绿色
        canvas.drawLine(0, 0, canvasWidth, 0, paint);//绘制x轴
        paint.setColor(0xff0000ff);//蓝色
        canvas.drawLine(0, 0, 0, canvasHeight, paint);//绘制y轴

        //再次平移坐标系并在此基础上旋转坐标系，第三次绘制坐标轴
        canvas.translate(canvasWidth / 4, canvasWidth / 4);//在上次平移的基础上再把坐标系向右下角平移
        canvas.rotate(30);//基于当前绘图坐标系的原点旋转坐标系
        paint.setColor(0xff00ff00);//绿色
        canvas.drawLine(0, 0, canvasWidth, 0, paint);//绘制x轴
        paint.setColor(0xff0000ff);//蓝色
        canvas.drawLine(0, 0, 0, canvasHeight, paint);//绘制y轴
    }

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界面如下所示： 

第一次绘制绘图坐标系时，绘图坐标系默认情况下和Canvas坐标系重合，所以绘制出的坐标系紧贴View的上侧和左侧； 
第二次首先将坐标轴向右下角平移了一段距离，然后绘制出的坐标系也就整体向右下角平移了； 
第三次再次向右下角平移，并旋转了30度，图上倾斜的坐标系即最后的绘图坐标系。

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drawARGB

Canvas中的drawARGB可以用来对整个Canvas以某种统一的颜色整体绘制，四个参数分别是Alpha、Red、Green、Blue，取值都是0-255。 
使用代码如下：

private void drawARGB(Canvas canvas){
        canvas.drawARGB(255, 139, 197, 186);
    }

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界面如下所示： 

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drawText

Canvas中用drawText方法绘制文字，代码如下所示：

private void drawText(Canvas canvas){
        int canvasWidth = canvas.getWidth();
        int halfCanvasWidth = canvasWidth / 2;
        float translateY = textHeight;

        //绘制正常文本
        canvas.save();
        canvas.translate(0, translateY);
        canvas.drawText("正常绘制文本", 0, 0, paint);
        canvas.restore();
        translateY += textHeight * 2;

        //绘制绿色文本
        paint.setColor(0xff00ff00);//设置字体为绿色
        canvas.save();
        canvas.translate(0, translateY);//将画笔向下移动
        canvas.drawText("绘制绿色文本", 0, 0, paint);
        canvas.restore();
        paint.setColor(0xff000000);//重新设置为黑色
        translateY += textHeight * 2;

        //设置左对齐
        paint.setTextAlign(Paint.Align.LEFT);//设置左对齐
        canvas.save();
        canvas.translate(halfCanvasWidth, translateY);
        canvas.drawText("左对齐文本", 0, 0, paint);
        canvas.restore();
        translateY += textHeight * 2;

        //设置居中对齐
        paint.setTextAlign(Paint.Align.CENTER);//设置居中对齐
        canvas.save();
        canvas.translate(halfCanvasWidth, translateY);
        canvas.drawText("居中对齐文本", 0, 0, paint);
        canvas.restore();
        translateY += textHeight * 2;

        //设置右对齐
        paint.setTextAlign(Paint.Align.RIGHT);//设置右对齐
        canvas.save();
        canvas.translate(halfCanvasWidth, translateY);
        canvas.drawText("右对齐文本", 0, 0, paint);
        canvas.restore();
        paint.setTextAlign(Paint.Align.LEFT);//重新设置为左对齐
        translateY += textHeight * 2;

        //设置下划线
        paint.setUnderlineText(true);//设置具有下划线
        canvas.save();
        canvas.translate(0, translateY);
        canvas.drawText("下划线文本", 0, 0, paint);
        canvas.restore();
        paint.setUnderlineText(false);//重新设置为没有下划线
        translateY += textHeight * 2;

        //绘制加粗文字
        paint.setFakeBoldText(true);//将画笔设置为粗体
        canvas.save();
        canvas.translate(0, translateY);
        canvas.drawText("粗体文本", 0, 0, paint);
        canvas.restore();
        paint.setFakeBoldText(false);//重新将画笔设置为非粗体状态
        translateY += textHeight * 2;

        //文本绕绘制起点顺时针旋转
        canvas.save();
        canvas.translate(0, translateY);
        canvas.rotate(20);
        canvas.drawText("文本绕绘制起点旋转20度", 0, 0, paint);
        canvas.restore();
    }

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界面如下所示： 

对以上代码进行一下说明：

1. Android中的画笔有两种Paint和TextPaint，我们可以Paint来画其他的图形：点、线、矩形、椭圆等。TextPaint继承自Paint，是专门用来画文本的，由于TextPaint继承自Paint，所以也可以用TextPaint画点、线、面、矩形、椭圆等图形。

2. 我们在上面的代码中将canvas.translate()和canvas.rotate()放到了canvas.save()和canvas.restore()之间，这样做的好处是，在canvas.save()调用时，将当前坐标系保存下来，将当前坐标系的矩阵Matrix入栈保存，然后通过translate或rotate等对坐标系进行变换，然后进行绘图，绘图完成后，我们通过调用canvas.restore()将之前保存的Matrix出栈，这样就将当前绘图坐标系恢复到了canvas.save()执行的时候状态。如果熟悉OpenGL开发，对这种模式应该很了解。

3. 通过调用paint.setColor(0xff00ff00)将画笔设置为绿色，paint的setColor方法需要传入一个int值，通常情况下我们写成16进制0x的形式，第一个字节存储Alpha通道，第二个字节存储Red通道，第三个字节存储Green通道，第四个字节存储Blue通道，每个字节的取值都是从00到ff。如果对这种设置颜色的方式不熟悉，也可以调用paint.setARGB(int a, int r, int g, int b)方法设置画笔的颜色，不过paint.setColor(int color)的方式更简洁。

4. 通过调用paint.setTextAlign()设置文本的对齐方式，该对齐方式是相对于绘制文本时的画笔的坐标来说的，在本例中，我们绘制文本时画笔在Canvas宽度的中间。在drawText()方法执行时，需要传入一个x和y坐标，假设该点为P点，P点表示我们从P点绘制文本。当对齐方式为Paint.Align.LEFT时，绘制的文本以P点为基准向左对齐，这是默认的对齐方式；当对齐方式为Paint.Align.CENTER时，绘制的文本以P点为基准居中对齐；当对齐方式为Paint.Align.RIGHT时，绘制的文本以P点为基准向右对齐。

5. 通过调用paint.setUnderlineText(true)绘制带有下划线的文本。

6. 通过调用paint.setFakeBoldText(true)绘制粗体文本。

7. 通过rotate旋转坐标系，我们可以绘制倾斜文本。

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drawPoint

Canvas中用drawPoint方法绘制点，代码如下所示：

private void drawPoint(Canvas canvas){
        int canvasWidth = canvas.getWidth();
        int canvasHeight = canvas.getHeight();
        int x = canvasWidth / 2;
        int deltaY = canvasHeight / 3;
        int y = deltaY / 2;
        paint.setColor(0xff8bc5ba);//设置颜色
        paint.setStrokeWidth(50 * density);//设置线宽，如果不设置线宽，无法绘制点

        //绘制Cap为BUTT的点
        paint.setStrokeCap(Paint.Cap.BUTT);
        canvas.drawPoint(x, y, paint);

        //绘制Cap为ROUND的点
        canvas.translate(0, deltaY);
        paint.setStrokeCap(Paint.Cap.ROUND);
        canvas.drawPoint(x, y, paint);

        //绘制Cap为SQUARE的点
        canvas.translate(0, deltaY);
        paint.setStrokeCap(Paint.Cap.SQUARE);
        canvas.drawPoint(x, y, paint);
    }

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界面如下所示： 

下面对以上代码进行说明：

1. Paint的setStrokeWidth方法可以控制所画线的宽度，通过Paint的getStrokeWidth方法可以得到所画线的宽度，默认情况下，线宽是0。其实strokeWidth不仅对画线有影响，对画点也有影响，由于默认的线宽是0，所以默认情况下调用drawPoint方法无法在Canvas上画出点，为了让大家清楚地看到所画的点，我用Paint的setStrokeWidth设置了一个比较大的线宽，这样我们看到的点也就比较大。

2. Paint有个setStrokeCap方法可以设置所画线段的时候两个端点的形状，即所画线段的帽端的形状，在下面讲到drawLine方法时会详细说明，其实setStrokeCap方法也会影响所画点的形状。Paint的setStrokeCap方法可以有三个取值：Paint.Cap.BUTT、Paint.Cap.ROUND和Paint.Cap.SQUARE。

3. 默认情况下Paint的getStrokeCap的返回值是Paint.Cap.BUTT，默认画出来的点就是一个正方形，上图第一个点即是用BUTT作为帽端画的。

4. 我们可以调用setStrokeCap方法设置Paint的strokeCap为Paint.Cap.ROUND时，画笔画出来的点就是一个圆形，上图第二个点即是用ROUND作为帽端画的。

5. 调用调用setStrokeCap方法设置Paint的strokeCap为Paint.Cap.SQUARE时，画笔画出来的电也是一个正方形，与用BUTT画出来的效果在外观上相同，上图最后一个点即时用SQUARE作为帽端画的。

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drawLine

Canvas通过drawLine方法绘制一条线段，通过drawLines方法绘制多段线，使用代码如下所示： 

下面对以上代码进行说明：

1. drawLine方法接收四个数值，即起点的x和y以及终点的x和y，绘制一条线段。

2. drawLines方法接收一个float数组pts，需要注意的是在用drawLines绘图时，其每次从pts数组中取出四个点绘制一条线段，然后再取出后面四个点绘制一条线段，所以要求pts的长度需要是4的倍数。假设我们有四个点，分别是p1、p2、p3、p4，我们依次将其坐标放到pts数组中，即pts = {p1.x, p1.y, p2.x, p2.y, p3.x, p3.y, p4.x, p4.y}，那么用drawLines绘制pts时，你会发现p1和p2之间画了一条线段，p3和p4之间画了一条线段，但是p2和p3之间没有画线段，这样大家就应该能明白drawLines每次都需要从pts数组中取出4个值绘制一条线段的意思了。

3. 通过调用Paint的setStrokeWidth方法设置线的宽度。

4. 上面在讲drawPoint时提到了strokeCap对所绘制点的形状的影响，通过drawLine绘制的线段也受其影响，体现在绘制的线段的两个端点的形状上。

   • Paint.Cap.BUTT 
     当用BUTT作为帽端时，所绘制的线段恰好在起点终点位置处戛然而止，两端是方形，上图中第一条加粗的线段就是用BUTT作为帽端绘制的。

   • Paint.Cap.ROUND 
     当用ROUND作为帽端时，所绘制的线段的两端端点会超出起点和终点一点距离，并且两端是圆形状，上图中第二条加粗的线段就是用ROUND作为帽端绘制的。

   • Paint.Cap.SQUARE 
     当用SQUARE作为帽端时，所绘制的线段的两端端点也会超出起点和终点一点距离，两端点的形状是方形，上图中最后一条加粗的线段就是用SQUARE作为帽端绘制的。

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drawRect

Canvas通过drawRect方法绘制矩形，使用代码如下所示：

private void drawRect(Canvas canvas){
        int canvasWidth = canvas.getWidth();
        int canvasHeight = canvas.getHeight();

        //默认画笔的填充色是黑色
        int left1 = 10;
        int top1 = 10;
        int right1 = canvasWidth / 3;
        int bottom1 = canvasHeight /3;
        canvas.drawRect(left1, top1, right1, bottom1, paint);

        //修改画笔颜色
        paint.setColor(0xff8bc5ba);//A:ff,R:8b,G:c5,B:ba
        int left2 = canvasWidth / 3 * 2;
        int top2 = 10;
        int right2 = canvasWidth - 10;
        int bottom2 = canvasHeight / 3;
        canvas.drawRect(left2, top2, right2, bottom2, paint);
    }

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界面如下所示： 

其方法签名是drawRect(float left, float top, float right, float bottom, Paint paint)，left和right表示矩形的左边和右边分别到绘图坐标系y轴正半轴的距离，top和bottom表示矩形的上边和下边分别到绘图坐标系x轴正半轴的距离。

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drawCircle

Canvas中用drawCircle方法绘制圆形，使用代码如下所示：

private void drawCircle(Canvas canvas){
        paint.setColor(0xff8bc5ba);//设置颜色
        paint.setStyle(Paint.Style.FILL);//默认绘图为填充模式
        int canvasWidth = canvas.getWidth();
        int canvasHeight = canvas.getHeight();
        int halfCanvasWidth = canvasWidth / 2;
        int count = 3;
        int D = canvasHeight / (count + 1);
        int R = D / 2;

        //绘制圆
        canvas.translate(0, D / (count + 1));
        canvas.drawCircle(halfCanvasWidth, R, R, paint);

        //通过绘制两个圆形成圆环
        //1. 首先绘制大圆
        canvas.translate(0, D + D / (count + 1));
        canvas.drawCircle(halfCanvasWidth, R, R, paint);
        //2. 然后绘制小圆，让小圆覆盖大圆，形成圆环效果
        int r = (int)(R * 0.75);
        paint.setColor(0xffffffff);//将画笔设置为白色，画小圆
        canvas.drawCircle(halfCanvasWidth, R, r, paint);

        //通过线条绘图模式绘制圆环
        canvas.translate(0, D + D / (count + 1));
        paint.setColor(0xff8bc5ba);//设置颜色
        paint.setStyle(Paint.Style.STROKE);//绘图为线条模式
        float strokeWidth = (float)(R * 0.25);
        paint.setStrokeWidth(strokeWidth);
        canvas.drawCircle(halfCanvasWidth, R, R, paint);
    }

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界面如下所示： 

下面对以上代码进行说明：

1. 其方法签名是drawCircle (float cx, float cy, float radius, Paint paint)，在使用时需要传入圆心的坐标以及半径，当然还有画笔Paint对象。

2. 当我们在调用drawCircle、drawOval、drawArc、drawRect等方法时，我们既可以绘制对应图形的填充面，也可以只绘制该图形的轮廓线，控制的关键在于画笔Paint中的style。Paint通过setStyle方法设置要绘制的类型，style有取三种值：Paint.Style.FILL、Paint.Style.STROKE和Paint.Style.FILL_AND_STROKE。

   • 当style为FILL时，绘制是填充面，FILL是Paint默认的style；
   • 当style为STROKE时，绘制的是图形的轮廓线；
   • 当style为FILL_AND_STROKE时，同时绘制填充面和轮廓线，不过这种情况用的不多，因为填充面和轮廓线是用同一种颜色绘制的，区分不出轮廓线的效果。

3. 在Paint的style是FILL时，我们通过drawCircle绘制出圆面，如上图中的第一个图形所示。

4. 我们可以通过绘制两个圆面的方式绘制出圆环的效果。首先将画笔设置为某一颜色，且style设置为FILL状态，通过drawCircle绘制一个大的圆面；然后将画笔Paint的颜色改为白色或其他颜色，并减小半径再次通过drawCircle绘制一个小圆，这样就用小圆遮盖了大圆的一部分，未遮盖的部分便自然形成了圆环的效果，如上图中的第二个图形所示。

5. 除了上述方法，我们还有一种办法绘制圆环的效果。我们首先将画笔Paint的style设置为STROKE模式，表示画笔处于画线条模式，而非填充模式。然后为了让圆环比较明显有一定的宽度，我们需要调用Paint的setStrokeWidth方法设置线宽。最后调用drawCircle方法绘制出宽度比较大的圆的轮廓线，也就形成了圆环效果，如上图中的最后一个图形所示。此处需要说明的是，当我们用STROKE模式画圆时，轮廓线是以实际圆的边界为分界线分别向内向外扩充1/2的线宽的距离，比如圆的半径是100，线宽是20，那么在STROKE模式下绘制出的圆环效果相当于半径为110的大圆和半径为90的小圆形成的效果，100 + 20 / 2 = 110, 100 - 20/2 = 90。

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drawOval

Canvas中提供了drawOval方法绘制椭圆，其使用代码如下所示：

private void drawOval(Canvas canvas){
        int canvasWidth = canvas.getWidth();
        int canvasHeight = canvas.getHeight();
        float quarter = canvasHeight / 4;
        float left = 10 * density;
        float top = 0;
        float right = canvasWidth - left;
        float bottom= quarter;
        RectF rectF = new RectF(left, top, right, bottom);

        //绘制椭圆形轮廓线
        paint.setStyle(Paint.Style.STROKE);//设置画笔为画线条模式
        paint.setStrokeWidth(2 * density);//设置线宽
        paint.setColor(0xff8bc5ba);//设置线条颜色
        canvas.translate(0, quarter / 4);
        canvas.drawOval(rectF, paint);

        //绘制椭圆形填充面
        paint.setStyle(Paint.Style.FILL);//设置画笔为填充模式
        canvas.translate(0, (quarter + quarter / 4));
        canvas.drawOval(rectF, paint);

        //画两个椭圆，形成轮廓线和填充色不同的效果
        canvas.translate(0, (quarter + quarter / 4));
        //1. 首先绘制填充色
        paint.setStyle(Paint.Style.FILL);//设置画笔为填充模式
        canvas.drawOval(rectF, paint);//绘制椭圆形的填充效果
        //2. 将线条颜色设置为蓝色，绘制轮廓线
        paint.setStyle(Paint.Style.STROKE);//设置画笔为线条模式
        paint.setColor(0xff0000ff);//设置填充色为蓝色
        canvas.drawOval(rectF, paint);//设置椭圆的轮廓线
    }

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其界面如下所示： 

下面对以上代码进行说明：

1. 其方法签名是public void drawOval (RectF oval, Paint paint),RectF有四个字段，分别是left、top、right、bottom， 
   这四个值对应了椭圆的左、上、右、下四个点到相应坐标轴的距离，具体来说，left和right表示椭圆的最左侧的点和最右侧的点到绘图坐标系的y轴的距离，top和bottom表示椭圆的最顶部的点和最底部的点到绘图坐标系的x轴的距离，这四个值就决定了椭圆的形状，right与left的差值即为椭圆的长轴，bottom与top的差值即为椭圆的短轴，如下图所示： 
   

2. 通过Paint的setStyle方法将画笔的style设置成STROKE，即画线条模式，这种情况下，用画笔画出来的是椭圆的轮廓线，而非填充面，如上图中的第一个图形所示。

3. 当将画笔Paint的style设置为FILL时，即填充模式，这种情况下，用画笔画出来的是椭圆的填充面，如上图中的第二个图形所示。

4. 如果我们想绘制带有其他颜色轮廓线的椭圆面，我们需要绘制两个椭圆。首先以FILL模式画一个椭圆的填充面，然后更改画笔颜色，以STROKE模式画椭圆的轮廓线，如上图中的最后一个图形所示。这样从外观上看，好像是椭圆面与椭圆的轮廓线颜色不同。

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drawArc

Canvas中提供了drawArc方法用于绘制弧，这里的弧指两种：弧面和弧线，弧面即用弧围成的填充面，弧线即为弧面的轮廓线。其使用代码如下所示：

private void drawArc(Canvas canvas){
        int canvasWidth = canvas.getWidth();
        int canvasHeight = canvas.getHeight();
        int count = 5;
        float ovalHeight = canvasHeight / (count + 1);
        float left = 10 * density;
        float top = 0;
        float right = canvasWidth - left;
        float bottom= ovalHeight;
        RectF rectF = new RectF(left, top, right, bottom);

        paint.setStrokeWidth(2 * density);//设置线宽
        paint.setColor(0xff8bc5ba);//设置颜色
        paint.setStyle(Paint.Style.FILL);//默认设置画笔为填充模式

        //绘制用drawArc绘制完整的椭圆
        canvas.translate(0, ovalHeight / count);
        canvas.drawArc(rectF, 0, 360, true, paint);

        //绘制椭圆的四分之一,起点是钟表的3点位置，从3点绘制到6点的位置
        canvas.translate(0, (ovalHeight + ovalHeight / count));
        canvas.drawArc(rectF, 0, 90, true, paint);

        //绘制椭圆的四分之一,将useCenter设置为false
        canvas.translate(0, (ovalHeight + ovalHeight / count));
        canvas.drawArc(rectF, 0, 90, false, paint);

        //绘制椭圆的四分之一，只绘制轮廓线
        paint.setStyle(Paint.Style.STROKE);//设置画笔为线条模式
        canvas.translate(0, (ovalHeight + ovalHeight / count));
        canvas.drawArc(rectF, 0, 90, true, paint);

        //绘制带有轮廓线的椭圆的四分之一
        //1. 先绘制椭圆的填充部分
        paint.setStyle(Paint.Style.FILL);//设置画笔为填充模式
        canvas.translate(0, (ovalHeight + ovalHeight / count));
        canvas.drawArc(rectF, 0, 90, true, paint);
        //2. 再绘制椭圆的轮廓线部分
        paint.setStyle(Paint.Style.STROKE);//设置画笔为线条模式
        paint.setColor(0xff0000ff);//设置轮廓线条为蓝色
        canvas.drawArc(rectF, 0, 90, true, paint);
    }

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界面如下所示： 

下面对以上代码进行说明：

1. 用drawArc画的弧指的是椭圆弧，即椭圆的一部分。当然，如果椭圆的长轴和和短轴相等，这时候我们就可以用drawArc方法绘制圆弧。其方法签名是：

   public void drawArc (RectF oval, float startAngle, float sweepAngle, boolean useCenter, Paint paint)

   • oval是RecF类型的对象，其定义了椭圆的形状。
   • startAngle指的是绘制的起始角度，钟表的3点位置对应着0度，如果传入的startAngle小于0或者大于等于360，那么用startAngle对360进行取模后作为起始绘制角度。
   • sweepAngle指的是从startAngle开始沿着钟表的顺时针方向旋转扫过的角度。如果sweepAngle大于等于360，那么会绘制完整的椭圆弧。如果sweepAngle小于0，那么会用sweepAngle对360进行取模后作为扫过的角度。
   • useCenter是个boolean值，如果为true，表示在绘制完弧之后，用椭圆的中心点连接弧上的起点和终点以闭合弧；如果值为false，表示在绘制完弧之后，弧的起点和终点直接连接，不经过椭圆的中心点。

2. 在代码中我们一开始设置的Paint的style为FILL，即填充模式。通过上面的描述我们知道，drawOval方法可以看做是drawArc方法的一种特例。如果在drawArc方法中sweepAngle为360，无论startAngle为多少，drawArc都会绘制一个椭圆，如上图中第一个图形，我们用canvas.drawArc(rectF, 0, 360, true, paint)绘制了一个完整的椭圆，就像用drawOval画出的那样。

3. 当我们调用方法canvas.drawArc(rectF, 0, 90, true, paint)时， 我们指定了起始角度为0，然后顺时针绘制90度，即我们会绘制从3点到6点这90度的弧，如上图中第二个图形所示，我们绘制了一个椭圆的右下角的四分之一的弧面，需要注意的是我们此处设置的useCenter为true，所以弧上的起点（3点位置）和终点（6点位置）都和椭圆的中心连接了形成了。

4. 当我们调用方法canvas.drawArc(rectF, 0, 90, false, paint)时，我们还是绘制椭圆右下角的弧面，不过这次我们将useCenter设置成了false，如上图中的第三个图形所示，弧上的起点（3点位置）和终点（6点位置）直接相连闭合了，而没有经过椭圆的中心点。

5. 上面介绍到的绘图都是在画笔Paint处于FILL状态下绘制的。我们可以通过paint.setStyle(Paint.Style.STROKE)方法将画笔的style改为STROKE，即绘制线条模式。然后我们再次执行canvas.drawArc(rectF, 0, 90, true, paint)，初始角度为0，扫过90度的区域，useCenter为true，绘制的效果见上图中第四个图形，此时我们只绘制了椭圆的轮廓线。需要注意的，由于Paint默认的线宽为0，所以在绘制之前要确保掉用过Paint.setStrokeWidth()方法以设置画笔的线宽。

6. 如果我们想绘制出带有其他颜色轮廓线的弧面时，该怎么办呢？我们可以分两步完成：首先，将画笔Paint的style设置为FILL模式，通过drawArc方法绘制出弧面。然后，将画笔Paint的style设置为STROKE模式，并通过paint的setColor()方法改变画笔的颜色，最后drawArc方法绘制出弧线。这样我们就能绘制出带有其他颜色轮廓线的弧面了，如上图中最后一个图形所示。

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drawPath

Canvas通过drawPath方法可以绘制Path。那Path是什么呢？Path致以过来是路径的意思，在Android中，Path是一种线条的组合图形，其可以由直线、二次曲线、三次曲线、椭圆的弧等组成。Path既可以画线条，也可以画填充面。其使用代码如下所示：

private void drawPath(Canvas canvas){
        int canvasWidth = canvas.getWidth();
        int deltaX = canvasWidth / 4;
        int deltaY = (int)(deltaX * 0.75);

        paint.setColor(0xff8bc5ba);//设置画笔颜色
        paint.setStrokeWidth(4);//设置线宽

        /*--------------------------用Path画填充面-----------------------------*/
        paint.setStyle(Paint.Style.FILL);//设置画笔为填充模式
        Path path = new Path();
        //向Path中加入Arc
        RectF arcRecF = new RectF(0, 0, deltaX, deltaY);
        path.addArc(arcRecF, 0, 135);
        //向Path中加入Oval
        RectF ovalRecF = new RectF(deltaX, 0, deltaX * 2, deltaY);
        path.addOval(ovalRecF, Path.Direction.CCW);
        //向Path中添加Circle
        path.addCircle((float)(deltaX * 2.5), deltaY / 2, deltaY / 2, Path.Direction.CCW);
        //向Path中添加Rect
        RectF rectF = new RectF(deltaX * 3, 0, deltaX * 4, deltaY);
        path.addRect(rectF, Path.Direction.CCW);
        canvas.drawPath(path, paint);

        /*--------------------------用Path画线--------------------------------*/
        paint.setStyle(Paint.Style.STROKE);//设置画笔为线条模式
        canvas.translate(0, deltaY * 2);
        Path path2 = path;
        canvas.drawPath(path2, paint);

        /*-----------------使用lineTo、arcTo、quadTo、cubicTo画线--------------*/
        paint.setStyle(Paint.Style.STROKE);//设置画笔为线条模式
        canvas.translate(0, deltaY * 2);
        Path path3 = new Path();
        //用pointList记录不同的path的各处的连接点
        List<Point> pointList = new ArrayList<Point>();
        //1. 第一部分，绘制线段
        path3.moveTo(0, 0);
        path3.lineTo(deltaX / 2, 0);//绘制线段
        pointList.add(new Point(0, 0));
        pointList.add(new Point(deltaX / 2, 0));
        //2. 第二部分，绘制椭圆右上角的四分之一的弧线
        RectF arcRecF1 = new RectF(0, 0, deltaX, deltaY);
        path3.arcTo(arcRecF1, 270, 90);//绘制圆弧
        pointList.add(new Point(deltaX, deltaY / 2));
        //3. 第三部分，绘制椭圆左下角的四分之一的弧线
        //注意，我们此处调用了path的moveTo方法，将画笔的移动到我们下一处要绘制arc的起点上
        path3.moveTo(deltaX * 1.5f, deltaY);
        RectF arcRecF2 = new RectF(deltaX, 0, deltaX * 2, deltaY);
        path3.arcTo(arcRecF2, 90, 90);//绘制圆弧
        pointList.add(new Point((int)(deltaX * 1.5), deltaY));
        //4. 第四部分，绘制二阶贝塞尔曲线
        //二阶贝塞尔曲线的起点就是当前画笔的位置，然后需要添加一个控制点，以及一个终点
        //再次通过调用path的moveTo方法，移动画笔
        path3.moveTo(deltaX * 1.5f, deltaY);
        //绘制二阶贝塞尔曲线
        path3.quadTo(deltaX * 2, 0, deltaX * 2.5f, deltaY / 2);
        pointList.add(new Point((int)(deltaX * 2.5), deltaY / 2));
        //5. 第五部分，绘制三阶贝塞尔曲线，三阶贝塞尔曲线的起点也是当前画笔的位置
        //其需要两个控制点，即比二阶贝赛尔曲线多一个控制点，最后也需要一个终点
        //再次通过调用path的moveTo方法，移动画笔
        path3.moveTo(deltaX * 2.5f, deltaY / 2);
        //绘制三阶贝塞尔曲线
        path3.cubicTo(deltaX * 3, 0, deltaX * 3.5f, 0, deltaX * 4, deltaY);
        pointList.add(new Point(deltaX * 4, deltaY));

        //Path准备就绪后，真正将Path绘制到Canvas上
        canvas.drawPath(path3, paint);

        //最后绘制Path的连接点，方便我们大家对比观察
        paint.setStrokeWidth(10);//将点的strokeWidth要设置的比画path时要大
        paint.setStrokeCap(Paint.Cap.ROUND);//将点设置为圆点状
        paint.setColor(0xff0000ff);//设置圆点为蓝色
        for(Point p : pointList){
            //遍历pointList，绘制连接点
            canvas.drawPoint(p.x, p.y, paint);
        }
    }

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界面如下所示： 

下面对以上代码进行说明：

1. Canvas的drawPath()方法接收Path和Paint两个参数。当Paint的style是FILL时，我们可以用darwPath来画填充面。Path类提供了addArc、addOval、addCircle、addRect等方法，可以通过这些方法可以向Path添加各种闭合图形，Path甚至还提供了addPath方法让我们将一个Path对象添加到另一个Path对象中作为其一部分。当我们通过Path的addXXX方法向Path中添加了各种图形后，我们就可以调用canvas.drawPath(path, paint)绘制出Path了，如上图中第一行中的几个图形所示。

2. 我们可以通过调用Paint的setStyle()方法将画笔Paint设置为STROKE，即线条模式， 然后我们再次执行canvas.darwPath()方法绘制同一个Path对象，我们这次绘制的就只是Path的轮廓线了，如上图中第二行中的几个图形所示。

3. Path对象还有很多xxTo方法，比如lineTo、arcTo、quadTo、cubicTo等，通过这些方法，我们可以方便的从画笔位置绘制到指定坐标的连续线条，如上图中最后一行的几个线状图形所示。我们用了lineTo、arcTo、quadTo、cubicTo这四种方法画了五段线条，下面会解释，并且单独通过调用drawPoint画出了每段线条的两个端点，方便大家观察。

   • moveTo方法用于设置下一个线条的起始点，可以认为是移动了画笔,但说移动画笔不严格，后面会解释，此处大家暂且这么理解。

   • lineTo的方法签名是public void lineTo (float x, float y)，Path的lineTo方法会从当前画笔的位置到我们指定的坐标构建一条线段，然后将其添加到Path对象中，如上图中最后一行图形中的第一条线段所示。

   • arcTo的方法签名是public void arcTo (RectF oval, float startAngle, float sweepAngle)，oval、startAngle与sweepAngle的参数与之前提到的darwArc方法对应的形参意义相同，在此不再赘述。Path的arcTo方法会构建一条弧线并添加到Path对象中，如上图中最后一行图形中的第二条和第三条线状图形所示，这两条弧线都是通过Path的arcTo方法添加的。

   • quadTo是用来画二阶贝塞尔曲线的，即抛物线，其方法签名是public void quadTo (float x1, float y1, float x2, float y2)，如果对贝塞尔曲线的相关概念不了解，推荐大家读一下博文《贝塞尔曲线初探》 。下面借用该博文中的一张图说一下二阶贝塞尔曲线： 
      
     二阶贝塞尔曲线的绘制一共需要三个点，一个起点，一个终点，还要有一个中间的控制点。我们画笔的位置就相当于上图中P0的位置，quadTo中的前两个参数x1和y1指定了控制点P1的坐标，后面两个参数x2和y2指定了终点P2的坐标。上图中最后一行的第四个线状图形就是用quadTo绘制的二阶贝塞尔曲线。

   • cubicTo跟quadTo类似，不过是用来画三阶贝塞尔曲线的，其方法签名是public void cubicTo (float x1, float y1, float x2, float y2, float x3, float y3)。我们还是借用一下上述博文《贝塞尔曲线初探》中的另一张图片来解释一下三阶贝塞尔曲线： 
      
     三阶贝塞尔曲线的绘制需要四个点，一个起点，一个终点，以及两个中间的控制点，也就是说它比二阶贝塞尔曲线要多一个控制点。我们画笔的位置就相当于上图中P0的位置，cubicTo中的前两个参数x1和y1指定了第一个控制点P1的坐标，参数x2和y2指定了第二个控制点P2的坐标，最后两个参数x3和y3指定了终点P3的坐标。上图中最后一行的最后一个线状图形就是用cubicTo绘制的三阶贝塞尔曲线。

4. 上面提到Path的moveTo方法移动了画笔的位置，这样说不准确，因为Path和Paint没有任何关系，准确的说法是移动了Path的当前点，当我们调用lineTo、arcTo、quadTo、cubicTo等方法时，首先要从当前点开始绘制。对于lineTo、quadTo、cubicTo这三个方法来说，Path的当前点作为了这三个方法绘制的线条中的起始点，但是对于arcTo方法来说却不同。当我们调用arcTo方法时，首先会从Path的当前点画一条直线到我们所画弧的起始点，所以在使用Path的arcTo方法前要注意通过调用Path的moveTo方法使当前点与所画弧的起点重合，否则有可能你就会看到多了一条当前点到弧的起点的线段。moveTo可以移动当前点，当调用了lineTo、arcTo、quadTo、cubicTo等方法时，当前点也会移动，当前点就变成了所绘制的线条的最后一个点。

5. 上面提到了moveTo、lineTo、arcTo、quadTo、cubicTo的方法中传入的坐标都是绘图坐标系中的坐标，即绘图坐标系中的绝对坐标。其实我们可以用相对坐标调用这些类型功能的方法。Path因此提供了对应的rMoveTo、rLineTo、rQuadTo、rCubicTo方法，其形参列表与对应的方法相同，只不过里面传入的坐标不是相对于当前点的相对坐标，即传入的坐标是相对于当前点的偏移值。

6. lineTo、arcTo、quadTo、cubicTo等方法只是向Path中添加相应的线条，只有执行了canvas.drawPath(path3, paint)方法时，我们才能将Path绘制到Canvas上。

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drawBitmap

Canvas中提供了drawBitmap方法用于绘制Bitmap，其使用代码如下所示：

private void drawBitmap(Canvas canvas){
        //如果bitmap不存在，那么就不执行下面的绘制代码
        if(bitmap == null){
            return;
        }

        //直接完全绘制Bitmap
        canvas.drawBitmap(bitmap, 0, 0, paint);

        //绘制Bitmap的一部分，并对其拉伸
        //srcRect定义了要绘制Bitmap的哪一部分
        Rect srcRect = new Rect();
        srcRect.left = 0;
        srcRect.right = bitmap.getWidth();
        srcRect.top = 0;
        srcRect.bottom = (int)(0.33 * bitmap.getHeight());
        float radio = (float)(srcRect.bottom - srcRect.top)  / bitmap.getWidth();
        //dstRecF定义了要将绘制的Bitmap拉伸到哪里
        RectF dstRecF = new RectF();
        dstRecF.left = 0;
        dstRecF.right = canvas.getWidth();
        dstRecF.top = bitmap.getHeight();
        float dstHeight = (dstRecF.right - dstRecF.left) * radio;
        dstRecF.bottom = dstRecF.top + dstHeight;
        canvas.drawBitmap(bitmap, srcRect, dstRecF, paint);
    }

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界面如下所示： 

我在res/drawable目录下放置了一张android的图片，下面对上面的代码进行说明：

1. Canvas的drawBitmap有多个重载方法，最简单的方法签名是：

   public void drawBitmap (Bitmap bitmap, float left, float top, Paint paint)

   该方法除了传入bitmap对象外，还需要传入left和top，left和top组成了一个坐标，决定了在Canvas中从哪个地方绘制Bitmap。在我们的代码中，left和top都设置为0，所以我们就在Canvas的左上角绘制了bitmap。

2. drawBitmap还有一个比较实用的方法，其方法签名是：

   public void drawBitmap (Bitmap bitmap, Rect src, Rect dst, Paint paint)

   该方法有两个功能：1.只绘制原有bitmap对象的一部分，2.还可以将要绘制的bitmap缩放到指定的区域。

   • 只绘制原有bitmap对象的一部分 
     我们知道Bitmap是一个矩形，其是有宽度和高度的，也就说以bitmap对象本身作为坐标系（原点在bitmap左上角），我们可以构建一个Rect对象，如果满足left为0，top为0，right为bitmap的宽度，bottom为bitmap的高度，那么就说名我们要绘制整个Bitmap。但是有时候我们只想绘制Bitmap的一部分，例如我们上面的图中所示，我们想只绘制Android图像的头部区域怎么办呢？办法是我们构建一个Rect对象，定义我们要绘制Bitmap的哪些部位。 
     比如我们通过代码srcRect.bottom = (int)(0.33 * bitmap.getHeight())指定了我们只绘制bitmap对象头部1/3的位置，即Android图像的头部，这样我们用该指定的srcRect绘制bitmap时只绘制了其头部位置。需要特别注意的是，srcRect中left、top、right、bottom的值都是以Bitmap本身的局部坐标系为基础的。

   • 将要绘制的bitmap缩放到指定的区域 
     有时候我们需要将原有的bitmap进行放大或缩小，如上图所示，我们将原有图片放大了，这怎么做呢？我们需要指定RectF类型的参数dstRectF，以便告诉Android将srcRect中定义的bitmap缩放到哪里。即Android会将srcRect中定义的bitmap缩放到dstRectF区域范围内。需要注意的是，此处的dstRecF是绘图坐标系中的坐标，不是Bitmap本身的局部坐标系。我们在代码中保证了dstRecF的长宽比与srcRect中的长宽比相同，这样不会导致图片长宽比例变形，效果见上图中的第二个放大的图形。

3. 此处有一点需要说明，在绘图结束退出Activity的时候，我们需要调用bitmap的recyle()方法，防止内存泄露，本程序在onDestroy()方法中执行了该方法。

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总结

1. Canvas通过drawXXX等一些列的绘图方法决定了要绘制的图形的外形，我们可以通过自由组合绘制出我们想要的效果。drawXXX方法中的坐标都是基于当前绘图坐标系的坐标，而非Canvas坐标系，默认情况下二者重合。通过调用translate、rotate、scale等方法可以对绘图坐标系进行变换。

2. 画笔Paint控制着所绘制的图形的具体外观，Paint默认的字体大小为12px，在绘制文本时我们往往要考虑密度density设置合适的字体大小。画笔的默认颜色为黑色，默认的style为FILL，默认的cap为BUTT，默认的线宽为0，参见下图所示： 
   

3. 在画面状的图形时，如果Paint的style是FILL，那么绘制的就是填充面；如果是STROKE，那么绘制的就是轮廓线。

代码为Android Studio工程，已上传到CSDN，点此下载

感谢大家耐心读完，希望文本对大家了解Canvas中的绘图基础有所帮助！