如何扩展 JavaFX Shape 类以实现自定义形状

Posted 2023-02-26

【中文标题】如何扩展 JavaFX Shape 类以实现自定义形状

【英文标题】：How to extend the JavaFX Shape class to implement custom shapes

【发布时间】：2016-07-05 06:35:24

【问题描述】：

我正在开发一个应用程序来为某些特定问题的二维几何建模。当然，我想在屏幕上绘制那个几何图形，让用户真正看到它。

JavaFX 有一些 2D 形状，如矩形、椭圆等。它也有三次和四次曲线，实现为贝塞尔曲线。搜索自定义形状并没有帮助，因为我发现的只是一些示例，例如获取一些形状元素（例如路径）并将它们组合在一起以绘制自定义形状，例如心形或钻石。搜索有关如何通过扩展 Shape 类来实现新形状的信息就更没用了。

我要绘制的是任意顺序和长度的 B 样条曲线。我知道如何计算和实现样条线本身，但我不知道如何将它们实现为新形状或形状包装器。

我查看了JavaFX的源代码和纪录片。似乎这些形状本身就是某种包装类。例如。 Ellipse 类包含一个椭圆作为成员，它是几何包的一部分。这个递归走得很远。

现在JavaFX必须使用某种方法来实际绘制曲线，但我找不到。

那么我如何扩展 JavaFX 形状以创建例如样条类？ Java绘制它的关键是什么方法/类？

我希望有人可以帮助我。

您真诚的托尔斯滕

【问题讨论】：

你能更详细地解释一下为什么Path（它扩展了Shape）还不够吗？

我不认为你将能够直接扩展 Shape 并在不依赖标记的 API 的情况下渲染扩展的形状：“@deprecated 这是一个不打算使用的内部 API，将在下一个版本中删除”。

@VGR 使用路径我只需将不同的形状组合成一个。这将我限制在标准形状类中。所以，例如，我只能画到四度的曲线。对于没有预构建类的所有内容，我必须使用预构建形状类创建该曲线，并将曲线和线段放在一起以创建和近似。

【参考方案1】：

我会看看JSilhoutte 是如何实现它们的形状的。

例如，Cross 不会扩展 Shape，但它通过创建两个矩形并使用 Shape.union 组合它们来生成一个代表十字的 Shape。下面是相关方法：

@Override
protected void calculateShape() 
        double cx = getCenterX();
        double cy = getCenterY();
        double r = getRadius();
        double n = validateRoundness(getRoundness());
        double w = validateWidth(getWidth(), r);

        double arcWH = w * n;
        Rectangle beam1 = new Rectangle(cx - r, cy - (w / 2), r * 2, w);
        Rectangle beam2 = new Rectangle(cx - (w / 2), cy - r, w, r * 2);
        beam1.setArcWidth(arcWH);
        beam1.setArcHeight(arcWH);
        beam2.setArcWidth(arcWH);
        beam2.setArcHeight(arcWH);
        Shape shape = Shape.union(beam1, beam2);

        shape.getStyleClass().addAll("silhouette", "silhoutte-cross");

        setShape(shape);

因此，您可以使用 Shape.union 将多个 CubicCurve/QuadCurve 形状组合在一起，以创建任意顺序和长度的 B 样条曲线。

【参考方案2】：

我试图做类似的事情，但我没有尝试扩展 Shape，而是尝试扩展 PathElement。我这样做是为了实现一个 nurbsTo 方法，该方法允许我绘制 NURBS 或 B 样条曲线。 PathElement 是一个希望你重写的抽象类：

void addTo(NGPath)

它不是公开的，所以如果你想这样做，你的新类必须在 javafx/scene/shape 包中。所以基本上，你不能那样做。看到这篇文章，我快速查看了编写一个扩展形状的调用是否可行，正如 Thorsten 正确指出的那样，这看起来像是一条艰难的尝试下去的道路，所以我没有追求它。

我采用的方法是让我的 NURBS 类生成一组 MoveTo 命令。我以足够的增量值迭代 U(t) 以获得足够的点，使曲线看起来平滑。这可能是满足 Thorsen 发布需求的最合理方式。如果您查看类似 Circle 的 javafx 实现，那么它在内部也在做同样的事情。默认情况下，Circle 类在圆形上计算 64 个点并绘制线条。对于大多数 NURBS 和 B-Spline 曲线，我发现 100 个点看起来既漂亮又平滑，但这当然取决于所使用的度数、控制点和节点。

【讨论】：

最后，所有非平凡的弯曲几何图形在渲染之前都会被展平为线性线段。

参见：“com.sun.javafx.geom.FlateningPathIterator”。

是的，当然，您在渲染之前将不平凡的曲线变平。这就是您必须做的事情，因为 JavaFX 图形功能使得几乎不可能扩展 PathElement 或开发新的自定义形状。发布的问题是“你如何扩展 Shape？”，我建议不要这样做并采用扁平曲线方法。 FlattenPathIterator 没有用，因为您无法制作自定义 PathElement。