Java 动态写轮眼 SharinganJPanel (整理)

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  *                    Java 动态写轮眼 SharingganJPanel (整理)
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  *                                          2016-1-2 深圳 南山平山村 曾剑锋
  * 设计声明：
  *         1、虽然岸本是日本人，而我个人作为其模仿者，依然想表示个人对其的敬意，希望作品
  *              不会玷污写轮眼的名声。
  *         2、由于本次设计包含过多数学计算，所以强烈建议您通过《注意事项》中的5查看图是
  *              如何设计的，先不要看源码，然后自己试图去设计，而您仅需要知道：计算机计算
  *              开方、三角函数、反三角等会造成误差，仅此而已。
  *         3、由于我本人在《动态中国太极图——Java原创》中改了一个注释错误，导致《动态中国
  *              太极图——Java原创》不能再次通过系统的审批，不知何故，所以导致大家可能看不
  *              到《动态中国太极图——Java原创》里面详细的注释，深表遗憾。同时也对我自己没
  *              能认真做好本质工作表示深深的反思。
  *         4、如果您对这个很好奇，那么请现查阅本人发表的《动态中国太极图——Java原创》(不
  *              知道还能不能通过审批)、《动态眨眼效果——Java原创》，因为那两个是这个设计
  *              的引导＋铺垫。
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  * 注意事项：
  *         1、本程序为java程序，同时感谢您花费宝贵的时间来阅读本文档；
  *         2、请注意包名为：practice，文件名为：SharinganJFrame(Sharingan是写轮眼的英文)，
  *              注意检查，以防一些不必要的麻烦；
  *         3、在完成确认2中的内容后，本程序可以直接运行，因为本软件说明都在注释中；
  *         4、由于本设计是继《动态中国太极图——Java原创》、《动态眨眼效果——Java原创》后编
  *              写，所以在那里面已说明的东西，不再详述，同时由于个人能力、阅历等原因，有
  *              些细节可能并没有详细阐述，或者有疏漏，请谅解。
  *         5、您可以注释paint()方法中的一些代码，因为效果很直观，也许这样您理解得更快，
              建议如下：
  *             5.1 先看paint()方法第1条语句效果，把paint()方法中的其它语句注释掉；
  *             5.2 再看paint()方法第1、2条语句效果，把paint()方法中的其它语句注释掉；
  *             5.3 再看paint()方法第1、2、3条语句效果，把paint()方法中的其它语句注释掉；
  *             5.4 以上面的方法类推，直到paint()方法中没有语句被注释，相信等您看完，您就
  *                理解了。
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  * 设计目标：在一个JFrame中绘制一个动态的写轮眼(动漫《火影》中的特殊眼睛)。
  *
  * 设计说明：
  *      相信很多人不喜欢看那些很长文字的说明，所以本人只简单介绍一下个人想法及遇到的一
  *        些问题：
  *          1、设计的源头来自我和同桌(程梦真)无意中提到写轮眼，所以打算把它用Java绘出来，
  *              而且要是动态的；
  *          2、目前的版本的写轮眼和最初设计的写轮眼有很大差别，很多单词的定义已经没有了
  *              当初的味道。
  *          3、绘制这个动态的写轮眼的时候遇到最严重的的问题是计算误差，就是苍老师说的
  *              精确但不准确，所以angleErr是用来做误差补偿的，当然这个还是不是很准确，没
  *              有更深入的去探究，由于本来就是娱乐，所以没打算去深究，如果你感兴趣，想去
  *              琢磨，请注意一下angleErr所出现的地方，本人因为这个误差，重画了进3遍才找
  *              出根本原因。
  *
  *    2014-1-13 星期一 晴 8度 微风 南昌
  *
  */
 package demo;

 import java.awt.Color;
 import java.awt.Graphics;

 import javax.swing.JFrame;
 import javax.swing.JPanel;

 public class SharinganJPanel extends JPanel {
     //设置中心坐标，个人喜欢一种心点作为物体的坐标，物理里面成为质点
     static int centerX = 600/2;
     static int centerY = 600/2;
     //外圆半径，写轮眼转动所依赖的红线
     double extendCircleSemi = 25;                  // double extendCircleSemi = 200;
     //写轮眼的旋转部分有一个固定的大小的圆，刚开始设计的时候是定义为白色的，后来改为了红色，好看 ^_^
     double whiteOfSharingan = extendCircleSemi/3;  // double whiteOfSharingan = extendCircleSemi/6;
     //在上面的红色的圆旁边有一个随着旋转角度变大而变大的圆，其半径为miniCircleSemi
     double miniCircleSemi = 0;
     //这里用到了绘制太极时的思路，这个圆和上面的两个圆(whiteOfSharingan和miniCircleSemi)外切
     double sharinganSemi = 0;
     //旋转度角范围的变量，您可以通过观察旋转的循环角度是120*2
     int angleCircle = 0;
     //小圆(miniCircleSemi)和白圆(whiteOfSharingan)在外圆(extendCircleSemi)上的角度
     double angleOfWhiteMini = 0;
     //写轮眼沟玉圆(sharinganSemi)和白圆(whiteOfSharingan)在外圆(extendCircleSemi)的角度
     double angleOfwhiteShar = 0;
     //用于判断圆是否到达极限位置，还句话说就是是否到达了正确的角度，进行下一次循环
     boolean flag = true;
     //沟玉球心到弦(whiteOfSharingan圆中心和miniCircleSemi圆中心所连成的线)中心距离；
     double distansOfWhiteShar =0;
     //沟玉球心到中心点的距离，这一步主要是为了计算坐标
     double distansOfSharSemi = 0;
     //在绘图过程中，由于计算机计算开方、三角函数、反三角等造成了误差，这是一个补偿值，但要注意真正补偿的
     //误差为这个误差的angleErr*2/3,因为这个值是本人通过理想设置临界状态得到的值。
     double angleErr = 0.02500260489936114;
     //沟玉球(whiteOfSharingan)中的黑球半径，这个值是动态的
     int blackOfWhiteSemi = 0;
     //中心眼睛所占的长度
     int eyeLength = 300;
     //眼睛幅值
     int amplitude = 50;

     public SharinganJPanel() {

         startRun();
     }

     @Override
     public void paint(Graphics graphics) {
         System.out.println();
         super.paint(graphics);
         this.setBackground(Color.black);
         //绘制一个眼睛作为背景
         graphics.setColor(Color.red);
         for (int i = 0; i < eyeLength; i++) {
             graphics.drawLine(    centerX-eyeLength/2+i,
                                 centerY-(int)(Math.sin(Math.PI*i/eyeLength)*amplitude),
                                 centerX-eyeLength/2+i,
                                 centerY+(int)(Math.sin(Math.PI*i/eyeLength)*amplitude));
         }
         //在眼睛的中心绘制一个黑色的圆
         graphics.setColor(Color.black);
         graphics.fillOval(    centerX-90/2,
                             centerY-90/2,
                             90,
                             90);
         //在眼睛的中心绘制一个白色的圆
         graphics.setColor(Color.white);
         graphics.fillOval(    centerX-60/2/2/2,
                             centerY-60/2/2/2,
                             60/2/2,
                             60/2/2);
         //用于绘制3个不同角度、在不断变化、不同位置的太极图，图是有顺序的
         for (int i = 0; i < 3; i++) {
             //绘制写轮眼球(sharinganSemi)
             graphics.setColor(Color.red);
             graphics.fillArc(   (int)(centerX-sharinganSemi+Math.cos(Math.PI*(angleCircle+90+(i*120))/180-angleOfWhiteMini/2+angleOfwhiteShar+angleErr*2/3)*distansOfSharSemi),
                                 (int)(centerY-sharinganSemi-Math.sin(Math.PI*(angleCircle+90+(i*120))/180-angleOfWhiteMini/2+angleOfwhiteShar+angleErr*2/3)*distansOfSharSemi),
                                 (int)(sharinganSemi*2),
                                 (int)(sharinganSemi*2),angleCircle+i*120,180);
             //绘制写轮眼固定圆(whiteOfSharingan)
             graphics.setColor(Color.red);
             graphics.fillOval(  (int)(centerX-whiteOfSharingan+Math.cos(Math.PI*(angleCircle+90+(i*120))/180)*extendCircleSemi),
                                 (int)(centerY-whiteOfSharingan-Math.sin(Math.PI*(angleCircle+90+(i*120))/180)*extendCircleSemi),
                                 (int)(whiteOfSharingan*2),
                                 (int)(whiteOfSharingan*2));
             //绘制写轮眼黑球(miniCircleSemi)
             graphics.setColor(Color.black);
             graphics.fillOval(  (int)(centerX-miniCircleSemi+Math.cos(Math.PI*(angleCircle+90+(i*120))/180-angleOfWhiteMini)*extendCircleSemi),
                                 (int)(centerY-miniCircleSemi-Math.sin(Math.PI*(angleCircle+90+(i*120))/180-angleOfWhiteMini)*extendCircleSemi),
                                 (int)(miniCircleSemi*2),
                                 (int)(miniCircleSemi*2));
             //绘制写轮眼固定球内黑球(blackOfWhiteSemi)
             graphics.setColor(Color.black);
             graphics.fillOval(  (int)(centerX-(blackOfWhiteSemi+0.0)/120*whiteOfSharingan/2+Math.cos(Math.PI*(angleCircle+90+(i*120))/180)*extendCircleSemi),
                                 (int)(centerY-(blackOfWhiteSemi+0.0)/120*whiteOfSharingan/2-Math.sin(Math.PI*(angleCircle+90+(i*120))/180)*extendCircleSemi),
                                 (int)((blackOfWhiteSemi+0.0)/120*whiteOfSharingan),
                                 (int)((blackOfWhiteSemi+0.0)/120*whiteOfSharingan));
         }
         //绘制外圆
             graphics.setColor(Color.red);
             graphics.drawOval(  (int)(centerX-extendCircleSemi),
                                 (int)(centerY-extendCircleSemi),
                                 (int)(extendCircleSemi)*2,
                                 (int)(extendCircleSemi)*2);
     }
     public void startRun() {
         new Thread(){
             public void run() {
                 while(true){
                     if (flag) {
                         angleCircle += 2 ;
                         //沟玉白球中的黑球半径
                         blackOfWhiteSemi = angleCircle;
                         //System.out.println(angleCircle);
                         //根据目前写轮眼沟玉球转过角度来确定mini小球目前的对应的半径
                         miniCircleSemi = (angleCircle+0.0)/120*whiteOfSharingan;
                         //System.out.println(miniCircleSemi);
                         //沟玉球半径
                         sharinganSemi = miniCircleSemi+whiteOfSharingan;
                         //System.out.println(sharinganSemi);
                         //由于白球和mini小球都是在外圆上，所以通过弦对应的角度来求的小圆落后于白球的角度
                         angleOfWhiteMini = Math.asin(sharinganSemi/2/extendCircleSemi)*2;
                         //System.out.println(angleOfWhiteMini);
                         //沟玉球心到白球中心距离
                         distansOfWhiteShar = (whiteOfSharingan-miniCircleSemi)/2;
                         //沟玉球心到中心点的距离
                         distansOfSharSemi = Math.sqrt(  extendCircleSemi*extendCircleSemi
                                                         -((whiteOfSharingan+miniCircleSemi)/2)*((whiteOfSharingan+miniCircleSemi)/2)
                                                         +((whiteOfSharingan-miniCircleSemi)/2)*((whiteOfSharingan-miniCircleSemi)/2));
                         //沟玉球心和白求在中心圆上所成的角度
                         //通过这里可以可以求出由于计算机计算产生的计算误差为（0.02500260489936114）
                     //System.out.println(distansOfSharSemi);
                         angleOfwhiteShar = Math.asin(distansOfWhiteShar/2/distansOfSharSemi);
                         //System.out.println(angleOfwhiteShar);
                         if (angleCircle == 120) {
                             flag = false;
                         }
                     }else {
                         angleCircle += 2;
                         //沟玉白球中的黑球半径
                         blackOfWhiteSemi = 240-angleCircle;
                         //根据目前写轮眼沟玉球转过角度来确定mini小球目前的对应的半径
                         miniCircleSemi = (240.0-angleCircle)/120*whiteOfSharingan;
                         //miniCircleSemi = (angleCircle+0.0)/120*whiteOfSharingan;
                         //沟玉球半径
                         sharinganSemi = miniCircleSemi+whiteOfSharingan;
                         //由于白球和mini小球都是在外圆上，所以通过弦对应的角度来求的小圆落后于白球的角度
                         angleOfWhiteMini = Math.asin(sharinganSemi/2/extendCircleSemi)*2;
                         //沟玉球心到白球中心距离
                         distansOfWhiteShar = (whiteOfSharingan-miniCircleSemi)/2;
                         //沟玉球心到中心点的距离
                         distansOfSharSemi = Math.sqrt(  extendCircleSemi*extendCircleSemi
                                                         -((whiteOfSharingan+miniCircleSemi)/2)*((whiteOfSharingan+miniCircleSemi)/2)
                                                         +((whiteOfSharingan-miniCircleSemi)/2)*((whiteOfSharingan-miniCircleSemi)/2));
                         //沟玉球心和白求在中心圆上所成的角度
                         angleOfwhiteShar = Math.asin(distansOfWhiteShar/2/distansOfSharSemi);
                         if (angleCircle == 240) {
                             angleCircle = 0;
                             flag = true;
                         }
                     }
                     try {
                         Thread.sleep(20);
                     } catch (InterruptedException e) {
                         e.printStackTrace();
                     }
                     repaint();
                 }
             };
         }.start();
     }
     public static void main(String[] args) {
         JFrame jFrame = new JFrame();
         jFrame.setTitle("Sharingan");
         jFrame.setSize(centerX*2, centerY*2);
         jFrame.getContentPane().setBackground(Color.black);
         jFrame.setLocationRelativeTo(null);
         jFrame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);

         JPanel jPanel = new SharinganJPanel();
         jFrame.add(jPanel);
         jFrame.setVisible(true);
     }
 }

效果如图：