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4、PathFigureAndLogical.md

File metadata and controls

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#Path图形与逻辑运算

自定义View系列目录

涉及知识

Path

类型 API 描述
添加路径 addArc, addCircle, addOval, addPath, addRect, addRoundRect, arcTo 依次为添加圆弧、圆、椭圆、路径、矩形、圆角矩形、圆弧
移动起点 moveTo 移动起点位置，仅对之后路径产生影响
移动终点 setLastPoint 移动上一次的终点位置，对前后的路径都会产生影响
直线 lineTo 增加一条道指定点的直线
贝塞尔 quadTo, cubicTo 二阶、三阶贝塞尔曲线
闭合路径 close 路径终点连接到起点
逻辑运算 op A\B(DIFFERENCE), A∩B(INTERSECT), B\A(REVERSE_DIFFERENCE), A∪B(UNION), A⊕B(XOR)
替换路径 set 用新的路径替换当前路径
重置 reset, rewind 清除path使它为空，清除path但保留内部的数据结构
计算边界 computeBounds 计算路径的矩形边界
闭合方向 Direction 顺时针方向闭合Path(CW),逆时针方向闭合Path(CCW)

本来这章应该是PieChart的实战，可是我在编写的时候发现了一个设置背景图片的bug。作为一个强迫症(ಥ _ ಥ)，我只好引入了Path来解决这个bug，所以就有了这一篇内容。

一、什么是Path

官方描述:
    Path class 封装了由直线、二次、三次贝塞尔曲线构成的多重曲线几何路径。它可以用canvas.drawPath(path,paint)方法绘图，填充和线都可以（根据paint的样式），或者它可以用于在绘图路径上裁剪或者绘出文本。

我的理解:
    Path由任意多条直线、二次贝塞尔或三次贝塞尔曲线组成,可以选择填充或者描边模式，可以使用它裁剪画布或者绘制文字。

二、添加路径

1、lineTo,moveTo

在之前的文章中，使用canvas的函数绘制过坐标系，这次使用path来绘制。

a、创建画笔

创建画笔并初始化

//创建画笔
private Paint mPaint = new Paint();

private void initPaint(){
    //初始化画笔
    mPaint.setStyle(Paint.Style.FILL);//设置画笔类型
    mPaint.setAntiAlias(true);//抗锯齿
}

b、绘制坐标轴

使用onSizeChanged方法，获取根据父布局等因素确认的View宽高

//宽高
private int mWidth;
private int mHeight;

@Override
protected void onSizeChanged(int w, int h, int oldw, int oldh) {
    super.onSizeChanged(w, h, oldw, oldh);
    mWidth = w;
    mHeight = h;
}

把原点从左上角移动到画布中心,绘制原点与四个端点

private Path mPath = new Path();

canvas.translate(mWidth/2,mHeight/2);// 将画布坐标原点移动到中心位置
//绘制坐标原点
mPaint.setColor(Color.BLACK);//设置画笔颜色
mPaint.setStrokeWidth(10);//为了看得清楚,设置了较大的画笔宽度
canvas.drawPoint(0,0,mPaint);
//绘制坐标轴4个断点
canvas.drawPoints(new float[]{
        mWidth/2*0.8f,0
        ,0,mHeight/2*0.8f
        ,-mWidth/2*0.8f,0
        ,0,-mHeight/2*0.8f},mPaint);

增加坐标轴与箭头的Path，在完成后使用canvas.drawPath一次进行绘制

mPaint.setStrokeWidth(1);//恢复画笔默认宽度
//x轴
mPath.moveTo(-mWidth/2*0.8f,0);//移动path起点到(-mWidth/2*0.8f,0)
mPath.lineTo(mWidth/2*0.8f,0);//直线终点为(mWidth/2*0.8f,0)
//y轴
mPath.moveTo(0,-mHeight/2*0.8f);//移动path起点到(0,-mHeight/2*0.8f)
mPath.lineTo(0,mHeight/2*0.8f);//直线终点为(0,mHeight/2*0.8f)
//x箭头
mPath.moveTo(mWidth/2*0.8f*0.95f,-mWidth/2*0.8f*0.05f);
mPath.lineTo(mWidth/2*0.8f,0);
mPath.lineTo(mWidth/2*0.8f*0.95f,mWidth/2*0.8f*0.05f);
//y箭头
mPath.moveTo(mWidth/2*0.8f*0.05f,mHeight/2*0.8f-mWidth/2*0.8f*0.05f);
mPath.lineTo(0,mHeight/2*0.8f);
mPath.lineTo(-mWidth/2*0.8f*0.05f,mHeight/2*0.8f-mWidth/2*0.8f*0.05f);
//绘制Path
canvas.drawPath(mPath,mPaint);

<img src="https://github.com/Idtk/Blog/blob/master/Image/%E5%9D%90%E6%A0%87%E7%B3%BB2.png" alt="坐标系" title="坐标系"width="300"/>
可以看出moveTo方法，可以移动下一次增加path的起点，而lineTo中的参数，即为直线的终点。

2、addArc与arcTo

方法 区别
addArc 画一段圆弧
arcTo 画一段圆弧，当上一次的终点与圆弧起点未连接时，可以设置是否连接这两点

addArc

r = Math.min(mWidth,mHeight)*0.6f/2;
mRectF.left = 0;
mRectF.top = -r;
mRectF.right = r;
mRectF.bottom = 0;
mPath.addArc(mRectF,-60,180);
//绘制Path
canvas.drawPath(mPath,mPaint);

addArc


再来看看arcTo ```Java //arcTo mPath.moveTo(0,0); mPath.arcTo(mRectF,-60,180); //绘制Path canvas.drawPath(mPath,mPaint); ```

arcTo


可以看到arcTo多了**一条从原点到圆弧起点的直线**，而如果设置为mPath.arcTo(mRectF,-60,180,false);效果将和addArc相同。

三、圆角图片以及更多形状图片

继承ImageView,重写父类的onSizeChanged方法，获取View尺寸，之后根据View大小对图片进行压缩。

@Override
protected void onSizeChanged(int w, int h, int oldw, int oldh) {
    super.onSizeChanged(w, h, oldw, oldh);
    mViewWidth = w;
    mViewHeight = h;
    size();//切割尺寸计算
    scaleBitmap();//压缩图片尺寸函数
}

在onDraw方法中进行样式绘制，在其中使用clipPath的方法来实现圆角图片。

@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
    canvas.translate(mViewWidth/2,mViewHeight/2);//将画布坐标原点移动到中心位置
    canvas.clipPath(pathFigure(), Region.Op.INTERSECT);//切割
    mPath.reset();
    canvas.drawBitmap(b,rect,rect,mPaint);
}

在scaleBitmap方法中对图片的尺寸进行压缩

private void scaleBitmap(){
    Drawable drawable = getDrawable();//获取图片
    if (drawable == null) {
        return;
    }
    if (getWidth() == 0 || getHeight() == 0) {
        return;
    }
    if (!(drawable instanceof BitmapDrawable)) {
        return;
    }
    b = ((BitmapDrawable) drawable).getBitmap();//获取bitmap
    if (null == b) {
        return;
    }
    float scaleWidth = (float) length/b.getWidth();
    float scaleHeight = (float) length/b.getHeight();
    matrix.postScale(scaleWidth,scaleHeight);//缩放矩阵
    b=Bitmap.createBitmap(b,0,0,b.getWidth(),b.getHeight(),matrix,true);//压缩图片
}

在size方法中设置canvas的切割尺寸

protected void size(){
    length = Math.min(mViewWidth,mViewHeight)/2;
    rect = new Rect(-(int) length, -(int) length, (int) length, (int) length);//绘制图片矩阵
}

现在就是发挥想象力的时候啦♪(^∇^*)，来编写pathFigure()方法吧

a、先编写一个简单的圆形图片样式

protected Path pathFigure(){
    switch (modeFlag){
        case CIRCLE:
            mPath.addCircle(0,0,length, Path.Direction.CW);//增加圆的path，顺时针闭合圆
            break;
    }
    return mPath;
}

圆形

b、增加一个圆角图片样式

private RectF rectF = new RectF();

case ROUNDRECT:
            rectF.left = -length;
            rectF.top = -length;
            rectF.right = length;
            rectF.bottom = length;
            //圆角矩形，radius为圆角的半径，顺时针闭合圆角矩形
            mPath.addRoundRect(rectF,radius,radius, Path.Direction.CW);
            break;

圆角

c、再增加一个扇形样式

(PS:为了可以获得更多的图片面积，需要把圆心下移一个length的距离，半径扩大到之前的两倍)

case SECTOR:
    rectF.left = -length*2;
    rectF.top = -length;
    rectF.right = length*2;
    rectF.bottom = length*3;
    mPath.moveTo(0,length);
    mPath.arcTo(rectF,angle,-angle*2-180);//绘制圆弧
    break;

扇形

四、逻辑运算

两条Path可通过多种逻辑运算进行结合，形成新的Path。

API如下:

op(Path path, Path.Op op)
op(Path path1, Path path2, Path.Op op)

逻辑运算具有五种类型:

方法 描述 示意图
DIFFERENCE B在A中的相对补集，即A减去A与B的交集 DIFFERENCE
REVERSE_DIFFERENCE A在B中的相对补集合，即B减去B与A的交集 REVERSE_DIFFERENCE
INTERSECT A与B的交集 INTERSECT
UNION A与B的合集 UNION
XOR A与B的合集减去A与B的交集 XOR

使用Path.op方法再给圆角图片类，增加一种环形样式:

case RING:
    rectF.left = -length*2;
    rectF.top = -length;
    rectF.right = length*2;
    rectF.bottom = length*3;
    mPath1.moveTo(0,length);
    mPath1.arcTo(rectF,angle,-angle*2-180);//较大的圆弧
    
    rectF.left = -length/2;
    rectF.top = length/2;
    rectF.right = length/2;
    rectF.bottom = length*3/2;
    mPath2.moveTo(0,length);
    mPath2.arcTo(rectF,angle,-angle*2-180);//较小的圆弧
    
    mPath.op(mPath1,mPath2, Path.Op.XOR);//异或获取环形

圆环

五、小结

本文介绍了Path的基本使用方法与逻辑运算，同时通过圆角图片的例子，进行了实战。使用Path方法，还可以增加更多有趣的图形，比如star，多边形，格子图等等。如果在阅读过程中，有任何疑问与问题，欢迎与我联系。
博客:www.idtkm.com
GitHub:https://github.com/Idtk
微博:http://weibo.com/Idtk
邮箱:IdtkMa@gmail.com

PS: 示例中使用的方法，相对消耗内存，更合适的是设置反向填充来完成圆角图片的生成，FigureImageView为反向填充的方法，OldFigureImageView为示例中的方法 源码