Android进阶-View系列(三)-Android绘图机制与处理技巧（下）

Android图像处理之色彩特效处理

Bitmap，它包含了一张图片所有的数据。整个图片都是由点阵和颜色值组成的，所谓点阵就是一个包含像素的矩阵，每一个元素对应着图片的一个像素。而颜色值——ARGB，分别对应透明度、红、滤、蓝这四个通道分量，他们共同决定了每个像素点显示的颜色。

色彩矩阵分析

在色彩处理中，通常使用一下三个角度来描述一个图像。

色调：物体传播的颜色
饱和度：颜色的纯度，从0（灰）到100%（饱和）来进行描述
亮度：颜色的相对明暗程度

而在Android中，系统使用一个颜色矩阵——ColorMatrix，来处理图像的这些色彩效果。Android中的颜色矩阵是一个4*5的数字矩阵，它用来对图片的色彩进行处理。而对于每个像素点，都有一个颜色分量矩阵用来保存颜色的RGBA值。


   


根绝上面对矩阵MC的定义，通过矩阵乘法运算法则，可以得到：



矩阵运算的乘法计算过程如下所示：

R1=a*R+b*G+c*B+d*A+e;
G1=f*R+g*G+h*B+i*A+j;
B1=k*R+l*G+m*B+n*A+o;
A1=p*R+q*G+r*B+s*A+t;

看颜色矩阵M：



第一行的abcde值用来决定新的颜色值中的R——红色
第二行的fghij值用来决定新的颜色值中的G——绿色
第三行的kimno值用来决定新的颜色值中的B——蓝色
第四行的pqrst值用来决定新的颜色值中的A——透明度
矩阵A中的第五列——ejot值分别用来决定每个分量中的offset，即偏移量

接下来通过几个小例子来进一步讲解：

首先，重新看一下矩阵变换的计算公司，以R分量为例，计算过程如下。

R1=a*R+b*G+c*B+d*A+e;

如果令a=1，b、c、d、e都等于0，那么计算结果为R1=R，因此可以构造出一个矩阵。



如果把这个矩阵带入公式R1=AC，那么根据矩阵乘法运算法则，可以得到R1=R。因此，这个矩阵通常被用来作为初始的颜色矩阵来使用，它不会对原有颜色值进行任何变化。

那么当我们要变换颜色值的时候，通常有两种方法。一个是直接改变颜色的offset，即偏移量的值来修改颜色分量，另一个方法是直接改变对应RGBA值的系数来调整颜色分量的值。

从前面的分析中，可以知道要修改R1的值，只要将第五列的值进行修改即可。即改变颜色的偏移量，其他值保存初始矩阵的值。



在上面这个矩阵中，我们修改了R、G所对应的颜色偏移量，那么最后的处理结果就是图像的红色、绿色分量增加了100.而我们知道，红色混合绿色会得到黄色，所以最终的颜色处理结果就是让整个图徐昂的色调偏黄色。

如果修改颜色分量中的某个系数值，而其他值依然保存初始矩阵的值



在上面这个矩阵中，改变了G分量所对应的系数g，这样在矩形运算后G分量会变成以前的两倍，最终效果就是图像的色调更加偏绿。

下面通过一个实例来看看如何通过矩阵改变图像的色调、饱和度和亮度。在Android中系统封装了一个类---ColorMatrix，通过这个类，可以很方便地通过改变矩阵值来处理颜色效果。
色调：

Android系统还提供了setRotate(int axis, float degree)方法来设置颜色的色调，第一个参数分别使用0、1、2代表Red、Green、Blue三种颜色，第二参数需要处理的值

ColorMatrix hueMatrix = new ColorMatrix();
hueMatrix.setRotate(0, hue0);
hueMatrix.setRotate(1, hue1);
hueMatrix.setRotate(2, hue2);

饱和度：

Android系统提供了setSaturation(float sat)方法来设置颜色的饱和度，参数代表设置饱和度的值

ColorMatrix saturationMatrix = new ColorMatrix();
saturationMatrix.setSaturation(saturation);

亮度：

Android系统提供了setScale(float rscale,float gscale,float bscale,float ascale)方法来设置三原色和透明度的亮度，参数分别是红、绿、蓝、透明度的亮度大小值

ColorMatrix lumMatrix = new ColorMatrix();
lumMatrix.setScale(lum, lum, lum, 1);

除了单独使用上面三种方式来进行颜色效果处理之外，Android系统还封装了矩阵的乘法运算。还提供了postConcat()方法来将矩阵的作用效果混合，从而叠加处理效果

ColorMatrix imageMatrix = new ColorMatrix();
imageMatrix.postConcat(hueMatrix);
imageMatrix.postConcat(saturationMatrix);
imageMatrix.postConcat(lumMatrix);

通过SeekBar调节色调、饱和度、亮度代码：

public class PrimaryColorActivity extends ActionBarActivity implements
SeekBar.OnSeekBarChangeListener {
private static int MAX_VALUE = 255;
private static int MID_VALUE = 127;
private ImageView mImageView;
private SeekBar mSeekbarhue, mSeekbarSaturation, mSeekbarLum;
private float mHue, mStauration, mLum;
private Bitmap bitmap;

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_primary_color);
bitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.test3);
mImageView = (ImageView) findViewById(R.id.imageview);
mSeekbarhue = (SeekBar) findViewById(R.id.seekbarHue);
mSeekbarSaturation = (SeekBar) findViewById(R.id.seekbarSaturation);
mSeekbarLum = (SeekBar) findViewById(R.id.seekbatLum);
mSeekbarhue.setOnSeekBarChangeListener(this);
mSeekbarSaturation.setOnSeekBarChangeListener(this);
mSeekbarLum.setOnSeekBarChangeListener(this);
mSeekbarhue.setMax(MAX_VALUE);
mSeekbarSaturation.setMax(MAX_VALUE);
mSeekbarLum.setMax(MAX_VALUE);
mSeekbarhue.setProgress(MID_VALUE);
mSeekbarSaturation.setProgress(MID_VALUE);
mSeekbarLum.setProgress(MID_VALUE);
mImageView.setImageBitmap(bitmap);
}

@Override
public void onProgressChanged(SeekBar seekBar, int progress,
boolean fromUser) {
switch (seekBar.getId()) {
case R.id.seekbarHue:
mHue = (progress - MID_VALUE) * 1.0F / MID_VALUE * 180;
break;
case R.id.seekbarSaturation:
mStauration = progress * 1.0F / MID_VALUE;
break;
case R.id.seekbatLum:
mLum = progress * 1.0F / MID_VALUE;
break;
}
mImageView.setImageBitmap(ImageHelper.handleImageEffect(bitmap, mHue,
mStauration, mLum));
}

@Override
public void onStartTrackingTouch(SeekBar seekBar) {
}

@Override
public void onStopTrackingTouch(SeekBar seekBar) {
}
}

运行结果：



Android颜色矩阵---ColorMatrix

下面模拟一个4*5的颜色矩阵，不仅可以通过Android系统提供的API来进行ColorMatrix的修改，同样可以精确地修改矩阵的值来实现颜色效果的处理。

代码演示：

public class ColorMatrixActivity extends ActionBarActivity {
private ImageView mImageView;
private GridLayout mGroup;
private Bitmap bitmap;
private int mEtWidth, mEtHeight;
private EditText[] mEts = new EditText[20];
private float[] mColorMatrix = new float[20];

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super.onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout.activity_color_matrix);
bitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.test4);
mImageView = (ImageView) findViewById(R.id.imageview);
mGroup = (GridLayout) findViewById(R.id.group);
mImageView.setImageBitmap(bitmap);

mGroup.post(new Runnable() {
@Override
public void run() {
// 获取宽高信息
mEtWidth = mGroup.getWidth() / 5;
mEtHeight = mGroup.getHeight() / 4;
addEts();
initMatrix();
}
});
}

// 获取矩阵值
private void getMatrix() {
for (int i = 0; i < 20; i++) {
mColorMatrix[i] = Float.valueOf(mEts[i].getText().toString());
}
}

// 将矩阵值设置到图像
private void setImageMatrix() {
Bitmap bmp = Bitmap.createBitmap(bitmap.getWidth(), bitmap.getHeight(),
Bitmap.Config.ARGB_8888);
android.graphics.ColorMatrix colorMatrix = new android.graphics.ColorMatrix();
colorMatrix.set(mColorMatrix);

Canvas canvas = new Canvas(bmp);
Paint paint = new Paint();
paint.setColorFilter(new ColorMatrixColorFilter(colorMatrix));
canvas.drawBitmap(bitmap, 0, 0, paint);
mImageView.setImageBitmap(bmp);
}

// 作用矩阵效果
public void btnChange(View view) {
getMatrix();
setImageMatrix();
}

// 重置矩阵效果
public void btnReset(View view) {
initMatrix();
getMatrix();
setImageMatrix();
}

// 添加EditText
private void addEts() {
for (int i = 0; i < 20; i++) {
EditText editText = new EditText(ColorMatrixActivity.this);
mEts[i] = editText;
mGroup.addView(editText, mEtWidth, mEtHeight);
}
}

// 初始化颜色矩阵为初始状态
private void initMatrix() {
for (int i = 0; i < 20; i++) {
if (i % 6 == 0) {
mEts[i].setText(String.valueOf(1));
} else {
mEts[i].setText(String.valueOf(0));
}
}
}
}

运行结果：



常用图像颜色矩阵处理效果

灰度效果



图像反转



怀旧效果



去色效果



高饱和度



像素点分析

在Android中，系统系统提供了Bitmap.getPixels()方法来帮我们提取整个Bitmap中的像素点，并保存在一个数组中：

bitmap.getPixels(pixels, offset, stride, x, y, width, height);

这几个参数的具体含义如下：

pixels：接收位图颜色值的数组
offset：写入到pixels[]中的第一个像素索引值
stride：pixels[]中的行间距
x：从位图中读取的第一个像素的ｘ坐标值
y：从位图中读取的第一个像素的y坐标值
width：从每一行中读取的像素宽度
height：读取的行数

通常使用如下代码：

bitmap.getPixels(oldPx, 0, bitmap.getWidth(), 0, 0, width, height);

接下来获取每个像素具体的ARGB值：

color = oldPx[i];
r = Color.red(color);
g = Color.green(color);
b = Color.blue(color);
a = Color.alpha(color);

接下来就是修改像素值，产生新的像素值

r1 = (int) (0.393 * r + 0.769 * g + 0.189 * b);
g1 = (int) (0.349 * r + 0.686 * g + 0.168 * b);
b1 = (int) (0.272 * r + 0.534 * g + 0.131 * b);
newPx[i] = Color.argb(a, r1, b1, g1);

最后使用我们的新像素值

bmp.setPixels(newPx, 0, width, 0, 0, width, height);

底片效果、老照片效果、浮雕效果：



Android变形矩阵---Matrix

对于图像的色彩处理，Android系统提供了ColorMatrx颜色矩阵来帮助我们进行图像处理。而对于图像的图形变换，Android的图形变换矩阵是一个3*3的矩阵



当使用变换矩阵去处理每一个像素点的时候，与颜色矩阵的矩阵乘法一样

X1 = a x X + b x Y + c;
Y1 = d x X + e x Y + f;
1  = g x X + h x Y + i;

与色彩变换矩阵的初始矩阵一样，图形变换矩阵也有一个初始矩阵



图像的变形处理通常包含以下四种基本变换：
Translate:平移变换
Rotate:旋转变换
Scale:缩放变换
Skew:错切变换

平移变换：平移变换的坐标值变换过程如下图坐标系，即将每个像素点都进行平移变换，当从P(x0,y0)平移到P(x,y)时，坐标值发生了如下所示的变化。



根据左边中的公式计算可以发现如下等式：

X = X0 + △X;
Y = Y0 + △Y;

旋转变换：即指一个点围绕一个中心旋转刀一个新的点，图中是以坐标的原点为旋转中心的旋转变化，如果以任意点O为选装中心来进行旋转变换，通常需要以下三个步骤：
将坐标原点平移到O点
使用前面讲的以坐标原点为中心的旋转方法进行旋转变换
将坐标原点还原



缩放变换：一个像素点是不存在缩放的概念的，但是由于图像是由很多个像素点组成的，如果将每个点的坐标都进行相同比例的缩放，最终就会形成让整个图像缩放的效果。缩放效果的计算公式如下：

x = K1 * x0
y = K2 * y0

写成矩阵形式：



错切变换：错切变换是一种比较特殊的线性变换。错切变换的效果就是让所有点的X坐标（或者Y坐标）保持不变，而对应的Y坐标（或者X坐标）按比例发生平移，且平移的大小和该点到X轴（或者Y轴）的垂直距离成正比。

错切变换通常包含两种---水平错切和垂直错切，如图



错切变换的计算公式：

x = x0 + k1 * y0
y = k2 * x0 + y0

了解了矩阵变换规律之后，可以通过setValues()方法将一个一维数组转换为图形变换矩阵：

private float [] mImageMatrix = new float[9];
Matrix matrix = new Matrix();
matrix.setValues(mImageMatrix);
canvas.drawBitmap(mBitmmap,matrix,null);

Android中使用Matrix类来封装矩阵，并提供了一下几个操作方法来实现上面的四种变换方式：
matriX.setRotate()：旋转变换
matriX.setTranslate()：平移变换
matriX.setScale()：缩放变换
matriX.setSkew()：错切变换
pre()和post()：提供矩阵的前乘和后乘运算

举个例子说明前乘和后乘的不同运算方式：
先平移到（300， 100）
再旋转45度
最后平移到（200, 200）

如果使用后乘运算，代码如下：

matriX.setRotate(45);
matriX.postTranslate(200, 200);

如果使用前乘运算，代码如下：

matriX.setTranslate(200, 200);
matriX.perRotate(45);

像素块分析

drawBitmapMesh()与操纵像素点来改变色彩的原理类似，只不过是把图像分成了一个个的小块，然后通过改变每一个图像块来修改整个图像，该方法代码如下：

canvas.drawBitmapMesh(Bitmap bitmap,int meshWidth,int meshHeight,float [] verts,
int vertOffset,int [] colors,int colorOffset,Paint paint);

参数分析：
bitmap：将要扭曲的图像
meshWidth：需要的横向网格数目
meshHeight：需要的纵向网格数目
verts：网格交叉点的坐标数组
vertOffset：verts数组中开始跳过的(x,y)坐标对的数目

其中最重要的参数是一个数组：verts
飘扬旗子的代码案例：

/**
* Created by Layne_Yao on 2017-11-30 下午5:04:49.
* CSDN:http://blog.csdn.net/Jsagacity
*/
public class FlagBitmapMeshView extends View {
private final int WIDTH = 200;
private final int HEIGHT = 200;
private int COUNT = (WIDTH + 1) * (HEIGHT + 1);
private float[] verts = new float[COUNT * 2];
private float[] orig = new float[COUNT * 2];
private Bitmap bitmap;
private float A;
private float k = 1;

public FlagBitmapMeshView(Context context) {
super(context);
initView(context);
}

public FlagBitmapMeshView(Context context, AttributeSet attrs) {
super(context, attrs);
initView(context);
}

public FlagBitmapMeshView(Context context, AttributeSet attrs,
int defStyleAttr) {
super(context, attrs, defStyleAttr);
initView(context);
}

private void initView(Context context) {
setFocusable(true);
bitmap = BitmapFactory.decodeResource(context.getResources(),
R.drawable.test);
float bitmapWidth = bitmap.getWidth();
float bitmapHeight = bitmap.getHeight();
int index = 0;
for (int y = 0; y <= HEIGHT; y++) {
float fy = bitmapHeight * y / HEIGHT;
for (int x = 0; x <= WIDTH; x++) {
float fx = bitmapWidth * x / WIDTH;
orig[index * 2 + 0] = verts[index * 2 + 0] = fx;
orig[index * 2 + 1] = verts[index * 2 + 1] = fy + 100;
index += 1;
}
}
A = 50;
}

@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
flagWave();
k += 0.1F;
canvas.drawBitmapMesh(bitmap, WIDTH, HEIGHT, verts, 0, null, 0, null);
invalidate();
}

private void flagWave() {
for (int j = 0; j <= HEIGHT; j++) {
for (int i = 0; i <= WIDTH; i++) {
verts[(j * (WIDTH + 1) + i) * 2 + 0] += 0;
float offsetY = (float) Math.sin((float) i / WIDTH * 2
* Math.PI + Math.PI * k);
verts[(j * (WIDTH + 1) + i) * 2 + 1] = orig[(j * WIDTH + i) * 2 + 1]
+ offsetY * A;
}
}
}
}

运行结果：



Android图像处理之画笔特效处理
PorterDuffXfermode

先看一张非常经典的图，出自API Demo，基本上所有讲PorterDuffXfermode的文章都会使用这张图



先用一个圆角的例子说明一下的使用。首先用一个普通画笔画一个Mask遮罩层，再用带PorterDuffXfermode的画笔将图像画在遮罩层上，代码如下：

mBitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(),
R.drawable.test1);
mOut = Bitmap.createBitmap(mBitmap.getWidth(),
mBitmap.getHeight(), Bitmap.Config.ARGB_8888);
Canvas canvas = new Canvas(mOut);
mPaint = new Paint();
mPaint.setAntiAlias(true);
canvas.drawRoundRect(0, 0,
mBitmap.getWidth(),
mBitmap.getHeight(), 80, 80, mPaint);
mPaint.setXfermode(new PorterDuffXfermode(
PorterDuff.Mode.SRC_IN));
canvas.drawBitmap(mBitmap, 0, 0, mPaint);

圆角例子：



下面再来看一个稍微复杂点的效果-刮刮卡效果：

/**
* Created by Layne_Yao on 2017-11-30 下午5:15:22.
* CSDN:http://blog.csdn.net/Jsagacity
*/
public class XfermodeView extends View {
private Bitmap mBgBitmap, mFgBitmap;
private Paint mPaint;
private Canvas mCanvas;
private Path mPath;

private Bitmap mBitmap,mOut;

public XfermodeView(Context context) {
super(context);
init();
}

public XfermodeView(Context context, AttributeSet attrs) {
super(context, attrs);
init();
}

public XfermodeView(Context context, AttributeSet attrs,
int defStyleAttr) {
super(context, attrs, defStyleAttr);
init();
}

private void init() {
mPaint = new Paint();
mPaint.setAlpha(0);
mPaint.setXfermode(
new PorterDuffXfermode(PorterDuff.Mode.DST_IN));
mPaint.setStyle(Paint.Style.STROKE);
mPaint.setStrokeJoin(Paint.Join.ROUND);
mPaint.setStrokeWidth(50);
mPaint.setStrokeCap(Paint.Cap.ROUND);
mPath = new Path();
mBgBitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(),
R.drawable.test);
mFgBitmap = Bitmap.createBitmap(mBgBitmap.getWidth(),
mBgBitmap.getHeight(), Bitmap.Config.ARGB_8888);
mCanvas = new Canvas(mFgBitmap);
mCanvas.drawColor(Color.GRAY);
}

@Override
public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
switch (event.getAction()) {
case MotionEvent.ACTION_DOWN:
mPath.reset();
mPath.moveTo(event.getX(), event.getY());
break;
case MotionEvent.ACTION_MOVE:
mPath.lineTo(event.getX(), event.getY());
break;
}
mCanvas.drawPath(mPath, mPaint);
invalidate();
return true;
}

@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
canvas.drawBitmap(mBgBitmap, 0, 0, null);
canvas.drawBitmap(mFgBitmap, 0, 0, null);
}
}

运行结果：



Shader：

Shader又被称为着色器、渲染器。它可以实现一系列的渲染，渐变等效果，Android中的Shader包括以下几种：
BitmapShader：位图Shader
LinearGradient：线性Shader
RadialGradient：光束Shader
SweepGradient：梯形Shader
ComposeShader：混合Shader

其中BitmapShader产生的是一个图像，它的作用是通过Paint对话不进行指定Bitmap的填充，填充有三种模式可以选择：
CLAMP拉伸：拉伸的是图片最后的那一个像素，不断重复
REPEAT重复：横向，纵向不断重复
MIRROR镜像：横向不断翻转重复，纵向不断翻转重复

圆形图片：

mBitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(),
R.drawable.test);
mBitmapShader = new BitmapShader(mBitmap,
Shader.TileMode.CLAMP, Shader.TileMode.CLAMP);
mPaint = new Paint();
mPaint.setShader(mBitmapShader);
canvas.drawCircle(500, 250, 200, mPaint);

运行结果：



下面把TileMode改为REPEAT：

mBitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(),
R.drawable.ic_launcher);
mBitmapShader = new BitmapShader(mBitmap,
Shader.TileMode.REPEAT, Shader.TileMode.REPEAT);
mPaint = new Paint();
mPaint.setShader(mBitmapShader);
canvas.drawCircle(500, 250, 200, mPaint);

运行结果：



使用LinearGradient：

mPaint = new Paint();
mPaint.setShader(new LinearGradient(0,0,400,400, Color.BLUE,Color.YELLOW, Shader.TileMode.REPEAT));
canvas.drawRect(0,0,400,400,mPaint);

运行结果：



接下来使用LinearGradient和PorterDuffXfermode来创建一个具有倒影下过的图片：

/**
* Created by Layne_Yao on 2017-11-30 下午5:12:59.
* CSDN:http://blog.csdn.net/Jsagacity
*/
public class ReflectView extends View {
private Bitmap mSrcBitmap, mRefBitmap;
private Paint mPaint;
private PorterDuffXfermode mXfermode;

public ReflectView(Context context) {
super(context);
initRes(context);
}

public ReflectView(Context context, AttributeSet attrs) {
super(context, attrs);
initRes(context);
}

public ReflectView(Context context, AttributeSet attrs, int defStyleAttr) {
super(context, attrs, defStyleAttr);
initRes(context);
}

private void initRes(Context context) {
mSrcBitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(),
R.drawable.test);
Matrix matrix = new Matrix();
matrix.setScale(1F, -1F);
mRefBitmap = Bitmap.createBitmap(mSrcBitmap, 0, 0,
mSrcBitmap.getWidth(), mSrcBitmap.getHeight(), matrix, true);

mPaint = new Paint();
mPaint.setShader(new LinearGradient(0, mSrcBitmap.getHeight(), 0,
mSrcBitmap.getHeight() + mSrcBitmap.getHeight() / 4,
0XDD000000, 0X10000000, Shader.TileMode.CLAMP));
mXfermode = new PorterDuffXfermode(PorterDuff.Mode.DST_IN);
}

@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
canvas.drawColor(Color.BLACK);
canvas.drawBitmap(mSrcBitmap, 0, 0, null);
canvas.drawBitmap(mRefBitmap, 0, mSrcBitmap.getHeight(), null);
mPaint.setXfermode(mXfermode);
// 绘制渐变效果矩形
canvas.drawRect(0, mSrcBitmap.getHeight(), mRefBitmap.getWidth(),
mSrcBitmap.getHeight() * 2, mPaint);
mPaint.setXfermode(null);
}
}

运行结果：



PathEffect：

要理解PathEffect，先来看一张比较直观的图，来了解一下什么是PathEffect：



PathEffect就是指用各种笔触效果来绘制一个路径，上图中展示的集中绘制PathEffect的方式，从上到下依次是：
没效果
CornerPathEffect：拐弯角变得圆滑
DiscretePathEffect：线段上会产生许多杂点
DashPathEffect：绘制虚线，用一个数据来设置各个点之间的间隔
PathDashPathEffect：绘制虚线，可以使用方形点虚线和圆形点虚线
ComposePathEffect：可任意组合两种路径（PathEffect）的特性

代码演示：

/**
* Created by Layne_Yao on 2017-12-1 下午2:01:20.
* CSDN:http://blog.csdn.net/Jsagacity
*/
public class PathEffectView extends View {
private Paint mPaint;
private Path mPath;
private PathEffect[] mEffects;

public PathEffectView(Context context, AttributeSet attrs) {
super(context, attrs);
mPaint = new Paint();
mPaint.setStyle(Paint.Style.STROKE);
mPaint.setStrokeWidth(5);
mPaint.setColor(Color.DKGRAY);
mPath = new Path();
mPath.moveTo(0, 0);
for (int i = 0; i <= 30; i++) {
mPath.lineTo(i * 35, (float) (Math.random() * 100));
}
mEffects = new PathEffect[6];
}

@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
super.onDraw(canvas);
mEffects[0] = null;
mEffects[1] = new CornerPathEffect(30);
mEffects[2] = new DiscretePathEffect(3.0F, 5.0F);
mEffects[3] = new DashPathEffect(new float[] { 20, 10, 5, 10 }, 0);
Path path = new Path();
path.addRect(0, 0, 8, 8, Path.Direction.CCW);
mEffects[4] = new PathDashPathEffect(path, 12, 0,
PathDashPathEffect.Style.ROTATE);
mEffects[5] = new ComposePathEffect(mEffects[3], mEffects[1]);
for (int i = 0; i < mEffects.length; i++) {
mPaint.setPathEffect(mEffects[i]);
canvas.drawPath(mPath, mPaint);
canvas.translate(0, 200);
}
}
}

View之孪生兄弟---SurfaceView
SurfaceView与View是有区别的：View通过刷新来重绘视图，Android系统通过发出VSYNC信号来进行屏幕的重绘，刷新的间隔时间为16ms。如果在16ms内View完成所有操作，那么用户视觉上就不会觉得卡顿；否则就会不断阻塞主线程，导致画面卡顿，在自定义View的Log中经常会出现下面的警告：

Skipped 47 frames! The application may be doing too much work on its main thread

SurfaceView与View的主要区别：
View主要适用于主动更新的情况下，而SurfaceView主要适用于被动更新，例如频繁地刷新；
View在主线程中对画面进行刷新，而SurfaceView通常会通过一个子线程来进行页面的刷新；
View在绘图时没有使用双缓冲机制，而SurfaceView在底层实现机制中就已经实现了双缓冲机制。

总之，如果你的自定义View需要频繁的刷新，或者刷新时数据处理量比较大，那么就使用SurfaceView来代替View。

SurfaceView的使用
创建SurfaceView：创建自定义的SurfaceView继承自SurfaceView，并实现两个接口---SurfaceHolder.Callback和Runnable
初始化SurfaceView：在自定义SurfaceView的构造方法中，需要对SurfaceView进行初始化。在自定义的SurfaceView中，定义相关的成员变量，并注册SurfacHolder的回调方法。
使用SurfaceView：通过SurfacHolder对象lockCanvas()方法获得Canvas对象进行绘制，并通过unlockCanvasAndPost(mCanvas)方法对画布内容进行提交

使用SurfaceView的模板代码：

public class SurfaceViewTemplate extends SurfaceView implements SurfaceHolder.Callback, Runnable {
//SurfaceHolder
private SurfaceHolder mHolder;
//用于绘制的Canvas
private Canvas mCanvas;
//子线程标志位
private boolean mIsDrawing;
/**
* 构造方法
*
* @param context
* @param attrs
*/
public SurfaceViewTemplate(Context context, AttributeSet attrs) {
super(context, attrs);
mHolder = getHolder();
mHolder.addCallback(this);
setFocusable(true);
setFocusableInTouchMode(true);
setKeepScreenOn(true);
}
@Override
public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder) {
mIsDrawing = true;
new Thread(this).start();
}
@Override
public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int width, int height) {
}
@Override
public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) {
mIsDrawing = false;
}
@Override
public void run() {
while (mIsDrawing) {
draw();
}
}
private void draw() {
try {
mCanvas = mHolder.lockCanvas();
} catch (Exception e) {
} finally {
if (mCanvas != null) {
//提交
mHolder.unlockCanvasAndPost(mCanvas);
}
}
}
}

以上代码基本上可以满足大部分的SurfaceView绘图需求，唯一需要注意的是在绘制方法中，将mHolder.unlockCanvasAndPost(mCanvas)方法放到代码快中，来保证每次都能将内容提交。

SurfaceView的实例：

正弦曲线：

/**
* Created by Layne_Yao on 2017-12-1 下午3:13:32.
* CSDN:http://blog.csdn.net/Jsagacity
*/
public class SinView extends SurfaceView implements SurfaceHolder.Callback,
Runnable {

private SurfaceHolder mHolder;
private Canvas mCanvas;
private boolean mIsDrawing;
private int x = 0;
private int y = 0;
private Path mPath;
private Paint mPaint;

public SinView(Context context) {
super(context);
initView();
}

public SinView(Context context, AttributeSet attrs) {
super(context, attrs);
initView();
}

public SinView(Context context, AttributeSet attrs, int defStyle) {
super(context, attrs, defStyle);
initView();
}

private void initView() {
mHolder = getHolder();
mHolder.addCallback(this);
setFocusable(true);
setFocusableInTouchMode(true);
this.setKeepScreenOn(true);
mPath = new Path();
mPaint = new Paint(Paint.ANTI_ALIAS_FLAG);
mPaint.setColor(Color.RED);
mPaint.setStyle(Paint.Style.STROKE);
mPaint.setStrokeWidth(10);
mPaint.setStrokeCap(Paint.Cap.ROUND);
mPaint.setStrokeJoin(Paint.Join.ROUND);
}

@Override
public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder) {
mIsDrawing = true;
mPath.moveTo(0, 400);
new Thread(this).start();
}

@Override
public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int width,
int height) {
}

@Override
public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) {
mIsDrawing = false;
}

@Override
public void run() {
while (mIsDrawing) {
draw();
x += 1;
y = (int) (100 * Math.sin(x * 2 * Math.PI / 180) + 400);
mPath.lineTo(x, y);
}
}

private void draw() {
try {
mCanvas = mHolder.lockCanvas();
// SurfaceView背景
mCanvas.drawColor(Color.WHITE);
mCanvas.drawPath(mPath, mPaint);
} catch (Exception e) {
} finally {
if (mCanvas != null)
mHolder.unlockCanvasAndPost(mCanvas);
}
}
}

运行结果：



绘画板：

/**
* Created by Layne_Yao on 2017-12-1 下午3:14:02.
* CSDN:http://blog.csdn.net/Jsagacity
*/
public class SimpleDraw extends SurfaceView implements SurfaceHolder.Callback,
Runnable {

private SurfaceHolder mHolder;
private Canvas mCanvas;
private boolean mIsDrawing;
private Path mPath;
private Paint mPaint;

public SimpleDraw(Context context) {
super(context);
initView();
}

public SimpleDraw(Context context, AttributeSet attrs) {
super(context, attrs);
initView();
}

public SimpleDraw(Context context, AttributeSet attrs, int defStyle) {
super(context, attrs, defStyle);
initView();
}

private void initView() {
mHolder = getHolder();
mHolder.addCallback(this);
setFocusable(true);
setFocusableInTouchMode(true);
this.setKeepScreenOn(true);
mPath = new Path();
mPaint = new Paint();
mPaint.setColor(Color.RED);
mPaint.setStyle(Paint.Style.STROKE);
mPaint.setStrokeWidth(40);
}

@Override
public void surfaceCreated(SurfaceHolder holder) {
mIsDrawing = true;
new Thread(this).start();
}

@Override
public void surfaceChanged(SurfaceHolder holder, int format, int width,
int height) {
}

@Override
public void surfaceDestroyed(SurfaceHolder holder) {
mIsDrawing = false;
}

@Override
public void run() {
long start = System.currentTimeMillis();
while (mIsDrawing) {
draw();
}
long end = System.currentTimeMillis();
// 50 - 100
if (end - start < 100) {
try {
Thread.sleep(100 - (end - start));
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

private void draw() {
try {
mCanvas = mHolder.lockCanvas();
mCanvas.drawColor(Color.WHITE);
mCanvas.drawPath(mPath, mPaint);
} catch (Exception e) {
} finally {
if (mCanvas != null)
mHolder.unlockCanvasAndPost(mCanvas);
}
}

@Override
public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
int x = (int) event.getX();
int y = (int) event.getY();
switch (event.getAction()) {
case MotionEvent.ACTION_DOWN:
mPath.moveTo(x, y);
break;
case MotionEvent.ACTION_MOVE:
mPath.lineTo(x, y);
break;
case MotionEvent.ACTION_UP:
break;
}
return true;
}
}

运行结果：



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