PaintView 绘图控件解析
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最近做了个绘图的控件，实现了一些有趣的功能。
先上效果图：
PaintView画图工具：
1.可直接使用设定按钮来实现已拥有的方法，且拓展性强
2.基础功能：更换颜色、更换橡皮、以及更换橡皮和笔的粗细、清屏、倒入图片
3.特殊功能：保存画笔轨迹帧动画、帧动画导入导出、ReDo和UnDo
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如何使用该控件可以在GitHub的README中找到，此处不再赘述。
原理分析：
1.绘图控件继承于View，使用canvas做画板，在canvas上设置一个空白的Bitmap作为画布，以保存画下的轨迹。
mPaint = new Paint();
mEraserPaint = new Paint();
Init_Paint(UserInfo.PaintColor,UserInfo.PaintWidth);
Init_Eraser(UserInfo.EraserWidth);
WindowManager manager = (WindowManager)context.getSystemService(Context.WINDOW_SERVICE);
width = manager.getDefaultDisplay().getWidth();
height = manager.getDefaultDisplay().getHeight();
mBitmap = Bitmap.createBitmap(width, height, Bitmap.Config.ARGB_8888);
mCanvas = new Canvas(mBitmap);
mPath = new Path();
mBitmapPaint = new Paint(Paint.DITHER_FLAG);
mPaint作为画笔， mEraserPaint 作为橡皮，使用两个在onDraw的刷新的时候就会容易一点，接着获取了屏幕的宽和高，使之为Bitmap的宽和高。 新建canvas，路径Path，
和往bitmap上画的画笔mBitmapPaint。
2.橡皮和铅笔的配置：
// init paint
private void Init_Paint(int color ,int width){
mPaint.setAntiAlias(true);
mPaint.setDither(true);
mPaint.setColor(color);
mPaint.setStyle(Paint.Style.STROKE);
mPaint.setStrokeJoin(Paint.Join.ROUND);
mPaint.setStrokeCap(Paint.Cap.ROUND);
mPaint.setStrokeWidth(width);
} // init eraser
private void Init_Eraser(int width){
mEraserPaint.setAntiAlias(true);
mEraserPaint.setDither(true);
mEraserPaint.setColor(0xFF000000);
mEraserPaint.setStrokeWidth(width);
mEraserPaint.setStyle(Paint.Style.STROKE);
mEraserPaint.setStrokeJoin(Paint.Join.ROUND);
mEraserPaint.setStrokeCap(Paint.Cap.SQUARE);
// The most important
mEraserPaint.setXfermode(new PorterDuffXfermode(PorterDuff.Mode.DST_OUT));
}
铅笔的属性不用说，查看一下源码就知道了，橡皮的颜色随便设置应该都可以， 重点在最后一句。
mEraserPaint.setXfermode(new PorterDuffXfermode(PorterDuff.Mode.DST_OUT));
意思是设定了层叠的方式，当橡皮擦上去的时候，即新加上的一层（橡皮）和原有层有重叠部分时，取原有层去掉重叠部分的剩余部分，这也就达到了橡皮的功能。
3.PaintView重点在于对于按下、移动、抬起的监听：
private void Touch_Down(float x, float y) {
mPath.reset();
mPath.moveTo(x, y);
mX = x;
mY = y;
if(IsRecordPath) {
listener.AddNodeToPath(x, y, MotionEvent.ACTION_DOWN, IsPaint);
}
}
private void Touch_Move(float x, float y) {
float dx = Math.abs(x - mX);
float dy = Math.abs(y - mY);
if (dx >= TOUCH_TOLERANCE || dy >= TOUCH_TOLERANCE) {
mPath.quadTo(mX, mY, (x + mX) / 2, (y + mY) / 2);
mX = x;
mY = y;
if(IsRecordPath) {
listener.AddNodeToPath(x, y, MotionEvent.ACTION_MOVE, IsPaint);
}
}
}
private void Touch_Up(Paint paint){
mPath.lineTo(mX, mY);
mCanvas.drawPath(mPath, paint);
mPath.reset();
if(IsRecordPath) {
listener.AddNodeToPath(mX, mY, MotionEvent.ACTION_UP, IsPaint);
}
}
@Override
public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
float x = event.getX();
float y = event.getY();
switch (event.getAction()) {
case MotionEvent.ACTION_DOWN:
Touch_Down(x, y);
invalidate();
break; case MotionEvent.ACTION_MOVE:
Touch_Move(x, y);
invalidate();
break; case MotionEvent.ACTION_UP:
if(IsPaint){
Touch_Up(mPaint);
}else {
Touch_Up(mEraserPaint);
}
invalidate();
break;
}
return true;
}
Down的时候移动点过去，Move的时候利用塞贝尔曲线将至连成一条线，Up的时候降至画在mCanvas上，并将path重置，并且每一次操作完都调用invalidate();以实现刷新。
另外clean方法：
public void clean() {
mBitmap = Bitmap.createBitmap(width, height, Bitmap.Config.ARGB_8888);
mCanvas.setBitmap(mBitmap);
try {
Message msg = new Message();
msg.obj = PaintView.this;
msg.what = INDIVIDE;
handler.sendMessage(msg);
Thread.sleep(0);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
private Handler handler=new Handler(){
@Override
public void handleMessage(Message msg) {
switch (msg.what){
case INDIVIDE:
((View) msg.obj).invalidate();
break;
case CHOOSEPATH:
JsonToPathNode(msg.obj.toString());
break;
}
super.handleMessage(msg);
}
};
clean方法就是重设Bitmap并且刷新界面，达到清空的效果。
还有一些set的方法：
public void setColor(int color) {
showCustomToast("已选择颜色" + colorToHexString(color));
mPaint.setColor(color);
}
public void setPenWidth(int width) {
showCustomToast("设定笔粗为：" + width);
mPaint.setStrokeWidth(width);
}
public void setIsPaint(boolean isPaint) {
IsPaint = isPaint;
}
public void setOnPathListener(OnPathListener listener) {
this.listener = listener;
}
public void setmEraserPaint(int width){
showCustomToast("设定橡皮粗为："+width);
mEraserPaint.setStrokeWidth(width);
}
public void setIsRecordPath(boolean isRecordPath,PathNode pathNode) {
this.pathNode = pathNode;
IsRecordPath = isRecordPath;
}
public void setIsRecordPath(boolean isRecordPath) {
IsRecordPath = isRecordPath;
}
public boolean isShowing() {
return IsShowing;
}
private static String colorToHexString(int color) {
return String.format("#%06X", 0xFFFFFFFF & color);
}
// switch eraser/paint
public void Eraser(){
showCustomToast("切换为橡皮");
IsPaint = false;
Init_Eraser(UserInfo.EraserWidth);
}
public void Paint(){
showCustomToast("切换为铅笔");
IsPaint = true;
Init_Paint(UserInfo.PaintColor, UserInfo.PaintWidth);
}
public Paint getmEraserPaint() {
return mEraserPaint;
}
public Paint getmPaint() {
return mPaint;
}
这些都不是很主要的东西。
4.设定图片：
/**
* @author lfk_dsk@hotmail.com
* @param uri get the uri of a picture
* */
public void setmBitmap(Uri uri){
Log.e("图片路径", String.valueOf(uri));
ContentResolver cr = context.getContentResolver();
try {
mBitmapBackGround = BitmapFactory.decodeStream(cr.openInputStream(uri));
// RectF rectF = new RectF(0,0,width,height);
mCanvas.drawBitmap(mBitmapBackGround, 0, 0, mBitmapPaint);
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
invalidate();
} /**
* @author lfk_dsk@hotmail.com
* @param file Pictures' file
* */
public void BitmapToPicture(File file){
FileOutputStream fileOutputStream = null;
try {
SimpleDateFormat formatter = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd-HH-mm-ss");
Date now = new Date();
File tempfile = new File(file+"/"+formatter.format(now)+".jpg");
fileOutputStream = new FileOutputStream(tempfile);
mBitmap.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG, 100, fileOutputStream);
showCustomToast(tempfile.getName() + "已保存");
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
}
加入图片和将之保存为图片。
5.重点：纪录帧动画
其实说是帧动画，我其实是把每个onTouchEvent的动作的坐标、笔的颜色、等等记录了下来，再清空了在子线程重绘以实现第一幅效果图里点击一键重绘的效果，
但从原理上说仍可归于逐帧动画。
首先设置一个Linstener监听存储。
package com.lfk.drawapictiure; /**
* Created by liufengkai on 15/8/26.
*/
public interface OnPathListener { void AddNodeToPath(float x, float y ,int event,boolean Ispaint); }
再在监听里进行存储：
paintView.setOnPathListener(new OnPathListener() {
@Override
public void AddNodeToPath(float x, float y, int event, boolean IsPaint) {
PathNode.Node tempnode = pathNode.new Node();
tempnode.x = x;
tempnode.y = y;
if (IsPaint) {
tempnode.PenColor = UserInfo.PaintColor;
tempnode.PenWidth = UserInfo.PaintWidth;
} else {
tempnode.EraserWidth = UserInfo.EraserWidth;
}
tempnode.IsPaint = IsPaint;
Log.e(tempnode.PenColor + ":" + tempnode.PenWidth + ":" + tempnode.EraserWidth, tempnode.IsPaint + "");
tempnode.TouchEvent = event;
tempnode.time = System.currentTimeMillis();
pathNode.AddNode(tempnode);
}
});
其中PathNode是一个application类，用于存储存下来的arraylist：
package com.lfk.drawapictiure;
import android.app.Application; import java.util.ArrayList; /**
* Created by liufengkai on 15/8/25.
*/
public class PathNode extends Application{
public class Node{
public Node() {}
public float x;
public float y;
public int PenColor;
public int TouchEvent;
public int PenWidth;
public boolean IsPaint;
public long time;
public int EraserWidth; }
private ArrayList<Node> PathList; public ArrayList<Node> getPathList() {
return PathList;
} public void AddNode(Node node){
PathList.add(node);
} public Node NewAnode(){
return new Node();
} public void ClearList(){
PathList.clear();
} @Override
public void onCreate() {
super.onCreate();
PathList = new ArrayList<Node>();
} public void setPathList(ArrayList<Node> pathList) {
PathList = pathList;
} public Node getTheLastNote(){
return PathList.get(PathList.size()-1);
} public void deleteTheLastNote(){
PathList.remove(PathList.size()-1);
} public PathNode() {
PathList = new ArrayList<Node>();
} }
存入之后，再放到子线程里面逐帧的载入播放：
class PreviewThread implements Runnable{
private long time;
private ArrayList<PathNode.Node> nodes;
private View view;
public PreviewThread(View view, ArrayList<PathNode.Node> arrayList) {
this.view = view;
this.nodes = arrayList;
}
public void run() {
time = 0;
IsShowing = true;
clean();
for(int i = 0 ;i < nodes.size();i++) {
PathNode.Node node=nodes.get(i);
Log.e(node.PenColor+":"+node.PenWidth+":"+node.EraserWidth,node.IsPaint+"");
float x = node.x;
float y = node.y;
if(i<nodes.size()-1) {
time=nodes.get(i+1).time-node.time;
}
IsPaint = node.IsPaint;
if(node.IsPaint){
UserInfo.PaintColor = node.PenColor;
UserInfo.PaintWidth = node.PenWidth;
Init_Paint(node.PenColor,node.PenWidth);
}else {
UserInfo.EraserWidth = node.EraserWidth;
Init_Eraser(node.EraserWidth);
}
switch (node.TouchEvent) {
case MotionEvent.ACTION_DOWN:
Touch_Down(x,y);
break;
case MotionEvent.ACTION_MOVE:
Touch_Move(x,y);
break;
case MotionEvent.ACTION_UP:
if(node.IsPaint){
Touch_Up(mPaint);
}else {
Touch_Up(mEraserPaint);
}
break;
}
Message msg=new Message();
msg.obj = view;
msg.what = INDIVIDE;
handler.sendMessage(msg);
if(!ReDoOrUnDoFlag) {
try {
Thread.sleep(time);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
ReDoOrUnDoFlag = false;
IsShowing = false;
IsRecordPath = true;
}
}
public void preview(ArrayList<PathNode.Node> arrayList) {
IsRecordPath = false;
PreviewThread previewThread = new PreviewThread(this, arrayList);
Thread thread = new Thread(previewThread);
thread.start();
}
这是播放的帧动画，接下来说保存帧动画，我将之输出成json并输出到文件中去。
public void PathNodeToJson(PathNode pathNode,File file){
ArrayList<PathNode.Node> arrayList = pathNode.getPathList();
String json = "[";
for(int i = 0;i < arrayList.size();i++){
PathNode.Node node = arrayList.get(i);
json += "{"+"\""+"x"+"\""+":"+px2dip(node.x)+"," +
"\""+"y"+"\""+":"+px2dip(node.y)+","+
"\""+"PenColor"+"\""+":"+node.PenColor+","+
"\""+"PenWidth"+"\""+":"+node.PenWidth+","+
"\""+"EraserWidth"+"\""+":"+node.EraserWidth+","+
"\""+"TouchEvent"+"\""+":"+node.TouchEvent+","+
"\""+"IsPaint"+"\""+":"+"\""+node.IsPaint+"\""+","+
"\""+"time"+"\""+":"+node.time+
"},";
}
json = json.substring(0,json.length()-1);
json += "]";
try {
json = enCrypto(json, "lfk_dsk@hotmail.com");
} catch (InvalidKeySpecException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InvalidKeyException e) {
e.printStackTrace();
} catch (NoSuchPaddingException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalBlockSizeException e) {
e.printStackTrace();
} catch (BadPaddingException e) {
e.printStackTrace();
}
SimpleDateFormat formatter = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd-HH-mm-ss");
Date now = new Date();
File tempfile = new File(file+"/"+formatter.format(now)+".lfk");
try {
FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream(tempfile);
byte[] bytes = json.getBytes();
fileOutputStream.write(bytes);
fileOutputStream.close();
showCustomToast(tempfile.getName() + "已保存");
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
另外还可将文件从json中提取出来：
private void JsonToPathNode(String file){
String res = "";
ArrayList<PathNode.Node> arrayList = new ArrayList<>();
try {
Log.e("绝对路径1",file);
FileInputStream in = new FileInputStream(file);
ByteArrayOutputStream bufferOut = new ByteArrayOutputStream();
byte[] buffer = new byte[1024];
for(int i = in.read(buffer, 0, buffer.length); i > 0 ; i = in.read(buffer, 0, buffer.length)) {
bufferOut.write(buffer, 0, i);
}
res = new String(bufferOut.toByteArray(), Charset.forName("utf-8"));
Log.e("字符串文件",res);
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
try {
res = deCrypto(res, "lfk_dsk@hotmail.com");
} catch (InvalidKeyException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InvalidKeySpecException e) {
e.printStackTrace();
} catch (NoSuchPaddingException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalBlockSizeException e) {
e.printStackTrace();
} catch (BadPaddingException e) {
e.printStackTrace();
}
try {
JSONArray jsonArray = new JSONArray(res);
for(int i = 0;i < jsonArray.length();i++){
JSONObject jsonObject = new JSONObject(jsonArray.getString(i));
PathNode.Node node = new PathNode().NewAnode();
node.x = dip2px(jsonObject.getInt("x"));
node.y = dip2px(jsonObject.getInt("y"));
node.TouchEvent = jsonObject.getInt("TouchEvent");
node.PenWidth = jsonObject.getInt("PenWidth");
node.PenColor = jsonObject.getInt("PenColor");
node.EraserWidth = jsonObject.getInt("EraserWidth");
node.IsPaint = jsonObject.getBoolean("IsPaint");
node.time = jsonObject.getLong("time");
arrayList.add(node);
}
} catch (JSONException e) {
e.printStackTrace();
}
pathNode.setPathList(arrayList);
}
另外如果不想让别人看出输出的是json的话可以使用des加密算法：
/**
* 加密（使用DES算法）
*
* @param txt
* 需要加密的文本
* @param key
* 密钥
* @return 成功加密的文本
* @throws InvalidKeySpecException
* @throws InvalidKeyException
* @throws NoSuchPaddingException
* @throws IllegalBlockSizeException
* @throws BadPaddingException
*/
private static String enCrypto(String txt, String key)
throws InvalidKeySpecException, InvalidKeyException,
NoSuchPaddingException, IllegalBlockSizeException,
BadPaddingException {
StringBuffer sb = new StringBuffer();
DESKeySpec desKeySpec = new DESKeySpec(key.getBytes());
SecretKeyFactory skeyFactory = null;
Cipher cipher = null;
try {
skeyFactory = SecretKeyFactory.getInstance("DES");
cipher = Cipher.getInstance("DES");
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
e.printStackTrace();
}
SecretKey deskey = skeyFactory != null ? skeyFactory.generateSecret(desKeySpec) : null;
if (cipher != null) {
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, deskey);
}
byte[] cipherText = cipher != null ? cipher.doFinal(txt.getBytes()) : new byte[0];
for (int n = 0; n < cipherText.length; n++) {
String stmp = (java.lang.Integer.toHexString(cipherText[n] & 0XFF)); if (stmp.length() == 1) {
sb.append("0" + stmp);
} else {
sb.append(stmp);
}
}
return sb.toString().toUpperCase();
} /**
* 解密（使用DES算法）
*
* @param txt
* 需要解密的文本
* @param key
* 密钥
* @return 成功解密的文本
* @throws InvalidKeyException
* @throws InvalidKeySpecException
* @throws NoSuchPaddingException
* @throws IllegalBlockSizeException
* @throws BadPaddingException
*/
private static String deCrypto(String txt, String key)
throws InvalidKeyException, InvalidKeySpecException,
NoSuchPaddingException, IllegalBlockSizeException,
BadPaddingException {
DESKeySpec desKeySpec = new DESKeySpec(key.getBytes());
SecretKeyFactory skeyFactory = null;
Cipher cipher = null;
try {
skeyFactory = SecretKeyFactory.getInstance("DES");
cipher = Cipher.getInstance("DES");
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
e.printStackTrace();
}
SecretKey deskey = skeyFactory != null ? skeyFactory.generateSecret(desKeySpec) : null;
if (cipher != null) {
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, deskey);
}
byte[] btxts = new byte[txt.length() / 2];
for (int i = 0, count = txt.length(); i < count; i += 2) {
btxts[i / 2] = (byte) Integer.parseInt(txt.substring(i, i + 2), 16);
}
return (new String(cipher.doFinal(btxts)));
}
6.Redo 和 Undo：
绘图时撤销和前进的功能也是十分有用的。
public void ReDoORUndo(boolean flag){
if(!IsShowing) {
ReDoOrUnDoFlag = true;
try {
if (flag) {
ReDoNodes.add(pathNode.getTheLastNote());
pathNode.deleteTheLastNote();
preview(pathNode.getPathList());
} else {
pathNode.AddNode(ReDoNodes.get(ReDoNodes.size() - 1));
ReDoNodes.remove(ReDoNodes.size() - 1);
preview(pathNode.getPathList());
}
} catch (ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
e.printStackTrace();
showCustomToast("无法操作＝－＝");
}
}
}
其实就是把PathNode的尾节点转移到一个新的链表中，根据需要再处理，然后调用重绘，区别是中间不加sleep的线程休眠，这样看上去不会有重绘的过程，只会一闪就少了一节。
把它绑定在音量键上就能轻松使用两个音量键来调节Redo OR Undo。
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