探秘JDK7之二:半透明和任意形状的窗口

昨天为大家带来了“探秘JDK 7:将会出现新的语言特性”,今天我们从Java SE 6u10(Build 12)开始和大家探讨一下Java引入的com.sun.awt.AWTUtilities类提供半透明和任意形状窗口的支持,这是个临时类,因为6u10不是一个Java SE主版本,没有提供抽象窗口工具集API(Abstract Window Toolkit API,AWT API),也没有修改现有API。在JDK 7中,AWTUtilities类将不复存在,AWT类也做了许多改变,以更好地支持半透明和任意形状的窗口,本文将为大家介绍一下JDK 7中提供的3种半透明窗口,另外也会涉及到任意形状窗口的介绍。

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简单的半透明窗口

简单的半透明窗口就是透明度均匀分布的窗口,所有像素的不透明度值都一样,这个值越小,窗口越透明,达到最小值时,窗口就是完全透明的了,相反,如果值越大则越不透明。

JDK 7给java.awt.Window类增加了public void setOpacity(float opacity)和public float getOpacity()两个方法来实现简单的半透明窗口效果,前一个方法需要一个不透明度参数,其取值范围是0.0(完全透明)-1.0(完全不透明)。

在窗口上调用setOpacity()方法激活其简单半透明效果,注意指定的参数值不能小于0.0,也不能大于1.0,否则setOpacity()会抛出一个IllegalArgumentException异常。

如果窗口处于全屏模式且不透明度值小于1.0,setOpacity()方法会抛出一个java.awt.IllegalComponentStateException异常,如果不支持简单透明度且不透明度值小于1.0,它会抛出UnsupportedOperationException异常。

java.awt.GraphicsDevice类提供了一个public Window getFullScreenWindow()方法确定窗口是否处于全屏模式,这个类也提供了一个public boolean isWindowTranslucencySupported(GraphicsDevice.WindowTranslucency translucencyKind)方法确定当前的显示设备是否支持简单透明效果,如果显示设备支持这个方法参数指定的半透明效果,isWindowTranslucencySupported()就返回True,对于简单半透明效果,这个方法的参数必须是GraphicsDevice.WindowTranslucency.TRANSLUCENT,如下所示:

 
 
 
 
  1. GraphicsEnvironment ge;
  2. ge = GraphicsEnvironment.getLocalGraphicsEnvironment ();
  3. if (!ge.getDefaultScreenDevice ().
  4.         isWindowTranslucencySupported (GraphicsDevice.WindowTranslucency.TRANSLUCENT))
  5. {
  6.     System.err.println ("simple translucency isn't supported");
  7.     return;
  8. }

我创建了一个STDemo程序演示简单半透明效果,使用滑块调节框架窗口的透明度,清单1显示了这个程序的源代码。

清单1. STDemo.java

 
 
 
 
  1. // STDemo.java
  2. import java.awt.EventQueue;
  3. import java.awt.FlowLayout;
  4. import java.awt.GraphicsDevice;
  5. import java.awt.GraphicsEnvironment;
  6. import javax.swing.JFrame;
  7. import javax.swing.JLabel;
  8. import javax.swing.JPanel;
  9. import javax.swing.JSlider;
  10. import javax.swing.event.ChangeEvent;
  11. import javax.swing.event.ChangeListener;
  12. public class STDemo extends JFrame
  13. {
  14.    public STDemo ()
  15.    {
  16.       super ("Simple Translucency Demo");
  17.       setDefaultCloseOperation (EXIT_ON_CLOSE);
  18.       final JSlider slider = new JSlider (0, 100, 100);
  19.       ChangeListener cl;
  20.       cl = new ChangeListener ()
  21.            {
  22.                public void stateChanged (ChangeEvent ce)
  23.                {    
  24.                   JSlider source = (JSlider) ce.getSource ();
  25.                   STDemo.this.setOpacity (source.getValue ()/100.0f);
  26.                }
  27.            };
  28.       slider.addChangeListener (cl);
  29.       getContentPane ().setLayout (new FlowLayout ());
  30.       getContentPane ().add (new JLabel ("TRANSP"));
  31.       getContentPane ().add (new JPanel () {{ add (slider); }});
  32.       getContentPane ().add (new JLabel ("OPAQUE"));
  33.       getRootPane ().setDoubleBuffered (false);
  34.       pack ();
  35.       setVisible (true);
  36.    }
  37.    public static void main (String [] args)
  38.    {
  39.       Runnable r;
  40.       r = new Runnable ()
  41.           {
  42.               public void run ()
  43.               {
  44.                  GraphicsEnvironment ge;
  45.                  ge = GraphicsEnvironment.getLocalGraphicsEnvironment ();
  46.                  if (!ge.getDefaultScreenDevice ().
  47.                          isWindowTranslucencySupported
  48.                            (GraphicsDevice.WindowTranslucency.
  49.                                            TRANSLUCENT))
  50.                  {
  51.                      System.err.println ("simple translucency isn't "+
  52.                                          "supported");
  53.                      return;
  54.                  }
  55.                  new STDemo ();
  56.               }
  57.           };
  58.       EventQueue.invokeLater (r);
  59.    }
  60. }

上面的代码创建了一个滑块,为该组件注册了一个变化监听器,当滑块组件移动时,这个组件触发变化事件,监听器调用setOpacity(),参数就使用滑块的当前值。

上面的代码使用new JPanel () {{ add (slider); }}创建了一个Swing面板,并在面板上添加了一个滑块组件,从本质上讲,这个快捷方式是先实例化JPanel的一个子类,然后用这个子类的实例初始化滑块组件。

Swing组件的双倍缓存可以制造出意想不到的视觉效果,当你拖动滑块使窗口完全透明时,你将只能看到滑块本身,但清单1中的代码通过getRootPane ().setDoubleBuffered (false);禁用了双倍缓存。

编译并运行STDemo,移动滑块就能看到简单半透明窗口效果了,如图1所示。

图 1 窗口及其内容全部处于均匀透明的状态

#p#

像素级半透明窗口

像素级半透明允许你控制窗口中每个像素的不透明度,这样就可以营造出窗口的一部分比另一部分更透明的效果,虽然像素级半透明也可以实现窗口透明度均匀,但与简单半透明方法比起来,它更占资源。

JDK 7通过修改Window的public void setBackground(Color bgColor)方法,检查参数的alpha部分提供像素级半透明效果的支持,如果alpha不等于1.0(窗口不透明),在窗口上绘制每个像素时将会使用alpha值。

真实的半透明级别

绘制像素时使用的真实半透明值也依赖于传递给Window的setOpacity()方法的值,以及Window的当前形状。

如果窗口处于全屏模式且背景色的alpha值小于1.0,这个方法将会抛出IllegalComponentStateException异常,如果不支持像素级半透明且alpha值小于1.0,将会抛出UnsupportedOperationException异常。

为了避免后一个异常,调用GraphicsDevice's isWindowTranslucencySupported()方法时,参数必须使用GraphicsDevice.WindowTranslucency.PERPIXEL_TRANSLUCENT,并检查返回的值,如下所示:

 
 
 
 
  1. GraphicsEnvironment ge;
  2. ge = GraphicsEnvironment.getLocalGraphicsEnvironment ();
  3. if (!ge.getDefaultScreenDevice ().
  4.         isWindowTranslucencySupported (GraphicsDevice.WindowTranslucency.PERPIXEL_TRANSLUCENT))
  5. {
  6.     System.err.println ("per-pixel translucency isn't supported");
  7.     return;
  8. }

另外,确定窗口本身是否支持像素级半透明效果也很重要,可调用java.awt.GraphicsConfiguration's public Boolean isTranslucencyCapable()方法来判断,如果支持的话,这个方法返回Ture,如下所示:

 
 
 
 
  1. / The following code fragment continues from the previous code fragment, but assumes that 
  2. // the current class is a descendent of java.awt.Window.
  3. if (!getGraphicsConfiguration ().isTranslucencyCapable ())
  4. {
  5.     System.err.println ("per-pixel translucency not in effect for this graphics configuration");
  6.     System.exit (0);
  7. }

如果你想确定当前背景色的alpha,可调用Window的public Color getBackground()方法,你也可以调用新的public boolean isOpaque()方法确定窗口当前是否是不透明的(返回True)。

我创建了一个PPTDemo程序演示像素级半透明窗口,清单2显示了它的代码,因为这个窗口是未加装饰的,你需要点击它的关闭按钮来终止它。

清单2. PPTDemo.java

 
 
 
 
  1. // PPTDemo.java
  2. import java.awt.Color;
  3. import java.awt.Dimension;
  4. import java.awt.EventQueue;
  5. import java.awt.GradientPaint;
  6. import java.awt.Graphics;
  7. import java.awt.Graphics2D;
  8. import java.awt.GraphicsDevice;
  9. import java.awt.GraphicsEnvironment;
  10. import java.awt.event.ActionEvent;
  11. import java.awt.event.ActionListener;
  12. import javax.swing.Box;
  13. import javax.swing.BoxLayout;
  14. import javax.swing.JButton;
  15. import javax.swing.JFrame;
  16. import javax.swing.JPanel;
  17. public class PPTDemo extends JFrame
  18. {
  19.    public PPTDemo ()
  20.    {
  21.       super ("Per-Pixel Translucency Demo");
  22.       JPanel gradPanel = new JPanel ()
  23.                          {
  24.                              // Transparent red
  25.                              Color colorA = new Color (255, 0, 0, 0);
  26.                              // Solid red
  27.                              Color colorB = new Color (255, 0, 0, 255);
  28.                              protected void paintComponent (Graphics g)
  29.                              {
  30.                                  Graphics2D g2d = (Graphics2D) g;
  31.                                  GradientPaint gp;
  32.                                  gp = new GradientPaint (0.0f, 0.0f, colorA,
  33.                                                          0.0f, getHeight (),
  34.                                                          colorB, true);
  35.                                  g2d.setPaint (gp);
  36.                                  g2d.fillRect (0, 0, getWidth (),
  37.                                                getHeight ());
  38.                                  
  39.                              }
  40.                          };
  41.       gradPanel.setPreferredSize (new Dimension (300, 200));
  42.       gradPanel.setLayout (new BoxLayout (gradPanel, BoxLayout.Y_AXIS));
  43.       JButton btnClose = new JButton ("Close");
  44.       ActionListener al;
  45.       al = new ActionListener ()
  46.            {
  47.                public void actionPerformed (ActionEvent ae)
  48.                {
  49.                   System.exit (0);
  50.                }
  51.            };
  52.       btnClose.addActionListener (al);
  53.       btnClose.setAlignmentX (0.5f);
  54.       gradPanel.add (Box.createVerticalGlue ());
  55.       gradPanel.add (btnClose);
  56.       gradPanel.add (Box.createVerticalGlue ());
  57.       setContentPane (gradPanel);
  58.       if (!getGraphicsConfiguration ().isTranslucencyCapable ())
  59.       {
  60.           System.err.println ("per-pixel translucency not in effect for "+
  61.                               "this graphics configuration");
  62.           System.exit (0);
  63.       }
  64.       setBackground (new Color (0, 0, 0, 0)); // Achieve per-pixel
  65.                                               // translucency.
  66.       pack ();
  67.       setLocationRelativeTo (null);
  68.       setVisible (true);
  69.    }
  70.    public static void main (String [] args)
  71.    {
  72.       Runnable r;
  73.       r = new Runnable ()
  74.           {
  75.               public void run ()
  76.               {
  77.                  GraphicsEnvironment ge;
  78.                  ge = GraphicsEnvironment.getLocalGraphicsEnvironment ();
  79.                  if (!ge.getDefaultScreenDevice ().
  80.                          isWindowTranslucencySupported
  81.                            (GraphicsDevice.WindowTranslucency.
  82.                                            PERPIXEL_TRANSLUCENT))
  83.                  {
  84.                      System.err.println ("per-pixel translucency isn't "+
  85.                                          "supported");
  86.                      return;
  87.                  }
  88.                  new PPTDemo ();
  89.               }
  90.           };
  91.       EventQueue.invokeLater (r);
  92.    }
  93. }

上面的代码显示了用JPanel类创建了两个java.awt.Color对象,alpha值为0时透明,为255时不透明,它的paintComponent()方法和java.awt.GradientPaint一起给面板的表面涂上了一层梯度式alpha值。

后面的代码将这个面板作为框架窗口的内容面板,并验证窗口的图形配置是否支持像素级半透明,最后调用setBackground()方法开启像素级半透明窗口效果。

调整窗口的大小后,清单2中的代码调用setLocationRelativeTo(null)让面板在屏幕上居中,接着调用setVisible(true)方法控制面板的半透明显示:上方透明,下方不透明,中间半透明,如图2所示。

图 2 从上到下,透明度不断减小

#p#

像素级透明和任意形状的窗口

像素级透明和像素级半透明类似,这种半透明模式主要用于任意形状窗口中的内容。

任意形状窗口是未加装饰的窗口,其外观与特定几何形状一致(如圆,圆角矩形等),形状外的像素是透明的,在这些像素上点击才显示背景。

JDK 7通过向Window增加public void setShape(Shape shape)和public Shape getShape()方法支持像素级透明和任意形状的窗口,向前一个方法传递一个java.awt.Shape实例给当前窗口指定一个形状。

如果窗口处于全屏模式且传递来一个非空形状时,setShape()方法会抛出IllegalComponentStateException异常,如果不支持像素级透明且传递来一个非空形状时,抛出UnsupportedOperationException异常。

为了避免后一个异常,调用GraphicsDevice's isWindowTranslucencySupported()方法时,参数必须使用raphicsDevice.WindowTranslucency.PERPIXEL_TRANSPARENT,并检查返回的值,如下所示:

 
 
 
 
  1. GraphicsEnvironment ge;
  2. ge = GraphicsEnvironment.getLocalGraphicsEnvironment ();
  3. if (!ge.getDefaultScreenDevice ().
  4.         isWindowTranslucencySupported (GraphicsDevice.WindowTranslucency.PERPIXEL_TRANSPARENT))
  5. {
  6.     System.err.println ("per-pixel transparency isn't supported");
  7.     return;
  8. }

我创建了一个PPTSWDemo程序演示像素级透明和任意形状的窗口,我们将清单2中显示出来的圆角矩形改成椭圆形状,清单3显示了这个程序的源代码。

清单3. PPTSWDemo.java

 
 
 
 
  1. // PPTSWDemo.java
  2. import java.awt.Color;
  3. import java.awt.Dimension;
  4. import java.awt.EventQueue;
  5. import java.awt.GradientPaint;
  6. import java.awt.Graphics;
  7. import java.awt.Graphics2D;
  8. import java.awt.GraphicsDevice;
  9. import java.awt.GraphicsEnvironment;
  10. import java.awt.Shape;
  11. import java.awt.event.ActionEvent;
  12. import java.awt.event.ActionListener;
  13. import java.awt.geom.Ellipse2D;
  14. import javax.swing.Box;
  15. import javax.swing.BoxLayout;
  16. import javax.swing.JButton;
  17. import javax.swing.JFrame;
  18. import javax.swing.JPanel;
  19. public class PPTSWDemo extends JFrame
  20. {
  21.    public PPTSWDemo ()
  22.    {
  23.       super ("Per-Pixel Transparency and Shaped Window Demo");
  24.       setUndecorated (true); // Avoid decorated window artifacts.
  25.       JPanel gradPanel = new JPanel ()
  26.                          {
  27.                              // Solid white
  28.                              Color colorA = new Color (255, 255, 255);
  29.                              // Solid red
  30.                              Color colorB = new Color (255, 0, 0);
  31.                              protected void paintComponent (Graphics g)
  32.                              {
  33.                                  Graphics2D g2d = (Graphics2D) g;
  34.                                  GradientPaint gp;
  35.                                  gp = new GradientPaint (0.0f, 0.0f, colorA,
  36.                                                          0.0f, getHeight (),
  37.                                                          colorB, true);
  38.                                  g2d.setPaint (gp);
  39.                                  g2d.fillRect (0, 0, getWidth (),
  40.                                                getHeight ());
  41.                                  
  42.                              }
  43.                          };
  44.       gradPanel.setPreferredSize (new Dimension (300, 200));
  45.       gradPanel.setLayout (new BoxLayout (gradPanel, BoxLayout.Y_AXIS));
  46.       JButton btnClose = new JButton ("Close");
  47.       ActionListener al;
  48.       al = new ActionListener ()
  49.            {
  50.                public void actionPerformed (ActionEvent ae)
  51.                {
  52.                   System.exit (0);
  53.                }
  54.            };
  55.       btnClose.addActionListener (al);
  56.       btnClose.setAlignmentX (0.5f);
  57.       gradPanel.add (Box.createVerticalGlue ());
  58.       gradPanel.add (btnClose);
  59.       gradPanel.add (Box.createVerticalGlue ());
  60.       setContentPane (gradPanel);
  61.       pack ();
  62.       setShape (new Ellipse2D.Float (0, 0, getWidth (), getHeight ()));
  63.       setLocationRelativeTo (null);
  64.       setVisible (true);
  65.    }
  66.    public static void main (String [] args)
  67.    {
  68.       Runnable r;
  69.       r = new Runnable ()
  70.           {
  71.               public void run ()
  72.               {
  73.                  GraphicsEnvironment ge;
  74.                  ge = GraphicsEnvironment.getLocalGraphicsEnvironment ();
  75.                  if (!ge.getDefaultScreenDevice ().
  76.                          isWindowTranslucencySupported
  77.                            (GraphicsDevice.WindowTranslucency.
  78.                                            PERPIXEL_TRANSPARENT))
  79.                  {
  80.                      System.err.println ("per-pixel transparency isn't "+
  81.                                          "supported");
  82.                      return;
  83.                  }
  84.                  new PPTSWDemo ();
  85.               }
  86.           };
  87.       EventQueue.invokeLater (r);
  88.    }
  89. }

在验证了支持像素级透明后,清单3执行setShape (new Ellipse2D.Float (0, 0, getWidth (), getHeight ()));将框架窗口改成椭圆形,效果如图3所示。

图 3 梯度式透明现在限制在椭圆范围内

遗憾的是,任意形状窗口的边缘有锯齿,也许等到JDK 7正式发布,使用像素级半透明和抗锯齿功能可以解决掉这个问题。

#p#

半透明联合像素级透明和任意形状窗口

你可以联合像素级半透明(或简单半透明)和像素级透明实现一个半透明的任意形状窗口,我创建了一个CTSWDemo程序演示这是可能的,清单4中的代码扩展了前面的例子,包括了像素级半透明代码。

清单 4. CTSWDemo.java

 
 
 
 
  1. // CTSWDemo.java
  2. import java.awt.Color;
  3. import java.awt.Dimension;
  4. import java.awt.EventQueue;
  5. import java.awt.GradientPaint;
  6. import java.awt.Graphics;
  7. import java.awt.Graphics2D;
  8. import java.awt.GraphicsDevice;
  9. import java.awt.GraphicsEnvironment;
  10. import java.awt.Shape;
  11. import java.awt.event.ActionEvent;
  12. import java.awt.event.ActionListener;
  13. import java.awt.geom.Ellipse2D;
  14. import javax.swing.Box;
  15. import javax.swing.BoxLayout;
  16. import javax.swing.JButton;
  17. import javax.swing.JFrame;
  18. import javax.swing.JPanel;
  19. public class CTSWDemo extends JFrame
  20. {
  21.    public CTSWDemo ()
  22.    {
  23.       super ("Combined Translucency with Per-Pixel Transparency and Shaped "+
  24.              "Window Demo");
  25.       setUndecorated (true); // Avoid decorated window artifacts.
  26.       JPanel gradPanel = new JPanel ()
  27.                          {
  28.                              Color colorA = new Color (255, 0, 0, 0);
  29.                              Color colorB = new Color (255, 0, 0, 255);
  30.                              protected void paintComponent (Graphics g)
  31.                              {
  32.                                  Graphics2D g2d = (Graphics2D) g;
  33.                                  GradientPaint gp;
  34.                                  gp = new GradientPaint (0.0f, 0.0f, colorA,
  35.                                                          0.0f, getHeight (),
  36.                                                          colorB, true);
  37.                                  g2d.setPaint (gp);
  38.                                  g2d.fillRect (0, 0, getWidth (),
  39.                                                getHeight ());
  40.                                  
  41.                              }
  42.                          };
  43.       gradPanel.setPreferredSize (new Dimension (300, 200));
  44.       gradPanel.setLayout (new BoxLayout (gradPanel, BoxLayout.Y_AXIS));
  45.       JButton btnClose = new JButton ("Close");
  46.       ActionListener al;
  47.       al = new ActionListener ()
  48.            {
  49.                public void actionPerformed (ActionEvent ae)
  50.                {
  51.                   System.exit (0);
  52.                }
  53.            };
  54.       btnClose.addActionListener (al);
  55.       btnClose.setAlignmentX (0.5f);
  56.       gradPanel.add (Box.createVerticalGlue ());
  57.       gradPanel.add (btnClose);
  58.       gradPanel.add (Box.createVerticalGlue ());
  59.       setContentPane (gradPanel);
  60.       if (!getGraphicsConfiguration ().isTranslucencyCapable ())
  61.       {
  62.           System.err.println ("per-pixel translucency not in effect for this "+
  63.                               "graphics configuration");
  64.           System.exit (0);
  65.       }
  66.       setBackground (new Color (0, 0, 0, 0)); // Achieve per-pixel
  67.                                               // translucency.
  68.       pack ();
  69.       setShape (new Ellipse2D.Float (0, 0, getWidth (), getHeight ()));
  70.       setLocationRelativeTo (null);
  71.       setVisible (true);
  72.    }
  73.    public static void main (String [] args)
  74.    {
  75.       Runnable r;
  76.       r = new Runnable ()
  77.           {
  78.               public void run ()
  79.               {
  80.                  GraphicsEnvironment ge;
  81.                  ge = GraphicsEnvironment.getLocalGraphicsEnvironment ();
  82.                  if (!ge.getDefaultScreenDevice ().
  83.                          isWindowTranslucencySupported
  84.                            (GraphicsDevice.WindowTranslucency.
  85.                                            PERPIXEL_TRANSLUCENT))
  86.                  {
  87.                      System.err.println ("per-pixel translucency isn't "+
  88.                                          "supported");
  89.                      return;
  90.                  }
  91.                  if (!ge.getDefaultScreenDevice ().
  92.                          isWindowTranslucencySupported
  93.                            (GraphicsDevice.WindowTranslucency.
  94.                                            PERPIXEL_TRANSPARENT))
  95.                  {
  96.                      System.err.println ("per-pixel transparency isn't "+
  97.                                          "supported");
  98.    &nb

    当前题目:探秘JDK7之二:半透明和任意形状的窗口
    网页URL:http://www.mswzjz.cn/qtweb/news24/137974.html

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