多媒体编程(1).ppt

第11章多媒体编程,11.1图像处理11.2动画处理11.3数字音频习题,中国最庞大的数据库下载,11.1图像处理,Java支持两种图像格式JPEG和GIF。11.1.1图像种类1.BMPBMP是Windows的标准位图文件格式，含有固定数量的像素点颜色，可用Windows的画图程序打开。这种图像在放大时，会出现锯齿边缘，变得很不清晰。图像文件没有被压缩过，规模较大，不适合在Internet上使用，Java不能显示这种图像。,中国最庞大的数据库下载,2.JPEG或JPGJPEG称为联合图像专家组（jointphotographicexpertsgroup），可用浏览器打开。JPEG（或JPG）图像格式一般用来显示照片和具有连续色调的图像，它能保存图像所有颜色信息。JPEG是一种压缩的文件格式，在打开时自动解压缩。由于压缩后的文件规模较小，成为Internet上广泛使用的图像格式，Java可以显示这种图像。3.GIFGIF称为图像交换格式（graphicinterchangeformat），可用浏览器打开。GIF图像是一种压缩文件格式，由于它能最大限度地减少文件转换时间，所以在HTML文件中常用于显示插图或图标。GIF格式能有效减少文件大小，有利于在Internet上使用，Java支持这种图像格式。,图11.1,11.1.2图像的显示例11.1在Applet中显示一幅图像，如图11.1所示。,importjava.applet.Applet;importjava.awt.Image;importjava.awt.Graphics;publicclassShowImageextendsAppletImageimg;publicvoidinit()img=getImage(getCodeBase(),bld.jpg);publicvoidpaint(Graphicsg)g.drawImage(img,30,10,this);,1.加载图像加载图像一般放在初始化方法init中进行。程序中的getImage方法可加载Java支持的图像文件，它有两个参数，一个是图像文件地址，一个是图像文件名称。由于Applet是面向网络的，因此图像文件的存储位置并不局限于本地计算机的磁盘目录，大部分情况是直接读取Web服务器上的图像文件。getImage方法返回一个Image对象，它的调用格式为：ImagegetImage(URLurl)ImagegetImage(URLurl,Stringname)其中url是一个URL类的对象，代表一个网络地址（关于URL的概念请参考下一章的内容），例如下面的语句可以加载sun公司Web服务器指定位置上的一幅图片：,getImage(newURL(,其中img就是要显示的图像、x和y是图像显示位置（x和y可取负值，表示一部分图像被移出了显示区）、bgcolor是图像显示区域的背景色、observer是图像加载跟踪器，通常将该参数指定为this，即由Applet负责跟踪图像的加载情况。这两种方法都是将图像照原样显示，能不能对图像进行缩放呢？使用下面两种调用格式就可以对图像进行缩放显示：booleandrawImage(Imageimg,intx,inty,intwidth,intheight,ImageObserverobserver)booleandrawImage(Imageimg,intx,inty,intw,inth,Colorc,ImageObserverobserver),图11.2,例11.2图像的缩放显示，如图11.2所示。,importjava.awt.*;importjava.applet.*;publicclassShowImage1extendsAppletImageimg;publicvoidinit()img=getImage(getCodeBase(),ball.jpg);publicvoidpaint(Graphicsg)intw=img.getWidth(this);,inth=img.getHeight(this);g.drawImage(img,20,40,this);/原图g.drawImage(img,120,70,w/2,h/2,this);/缩小一倍g.drawImage(img,160,0,w*2,h*2,this);/放大一倍上述程序加载了一个圆球图像，在paint方法中调用getWidth和getHeight方法取得图像的宽度和高度。然后分别显示了原图、缩小一倍和放大一倍的图像。,11.1.3幻灯机效果如果Applet仅仅是显示一幅图像，没有什么特别的意义，不如直接在HTML文件中显示图像。Applet应该做HTML做不到的事情，例如像幻灯机那样连续显示图像。例11.3多幅图像的显示，如图11.3所示。,图11.3,importjava.awt.*;importjava.awt.event.*;importjava.applet.*;publicclassShowImage2extendsAppletintindex;Imageimgs=newImage6;publicvoidinit()addMouseListener(newMouseAdapter(),publicvoidmouseClicked(MouseEvente)index=+index%6;repaint(););for(inti=0;i6;i+)imgsi=getImage(getCodeBase(),duke+(i+1)+.gif);publicvoidpaint(Graphicsg)if(imgsindex!=null)g.drawImage(imgsindex,60,20,this);,publicvoidpaint(Graphicsg)if(imgsindex!=null)g.drawImage(imgsindex,60,20,this);11.1.4生成图像Java有一个图像生成器MemoryImageSource类，可用它在内存中生成一幅图像。下面的例子可在Applet上显示了一个渐变底色。,图11.4,例11.4一个渐变图像的生成，如图11.4所示。,importjava.awt.*;importjava.awt.image.*;importjava.applet.*;publicclassshowextendsAppletImageimg;publicvoidinit()intw=256;/图像的宽度设为256inth=256;/图像的高度设为256intpix=newintw*h;intindex=0;,for(intred=0;redh;red+)/red从0变到255for(intblue=0;bluew;blue+)/blue从0变到255pixindex+=(25524)|(red16)|blue;img=createImage(newMemoryImageSource(w,h,pix,0,w);publicvoidpaint(Graphicsg)g.drawImage(img,0,0,this);,createImage方法可以创建一个图像对象，它的参数是一个图像生成器，这个图像生成器由MemoryImageSource方法担任。该方法有5个参数：图像的宽度和高度、代表图像每一点颜色值的数组、画图像时的起始位置、扫描线的宽度。在init方法中，将这5个参数准备好后，生成了图像对象，最后在paint方法中将这个图像显示出来。11.1.5图形旋转与透明处理在JavaAWT中有一个增强图形类Graphics2D，提供了对图形、图像和文本的特殊处理，可实现缩放、旋转、透明等效果。下面的例子演示了图形的旋转与透明处理。,图11.5,例11.5图形的旋转与透明处理，如图11.5所示。,importjava.awt.Color;importjava.awt.Graphics;importjava.awt.Graphics2D;importjava.awt.AlphaComposite;publicclassRotateextendsjava.applet.Appletpublicvoidpaint(Graphicsg)g.setColor(Color.red);g.fillRect(100,30,100,100);Graphics2Dg2=(Graphics2D)g;/将g强制转换为Graphics2D类型intrule=AlphaComposite.SRC-OVER;/指定颜色合成模式,floatalpha=0.5f;/指定颜色透明值AlphaCompositeac=AlphaComposite.getInstance(rule,alpha);g2.setComposite(ac);/设定g2的颜色合成模式g2.setColor(Color.blue);g2.translate(150,10);/转换g2的坐标系，平移到（150,10）g2.rotate(45*Math.PI)/180);/绘图区顺时针旋转45度g2.fillRect(0,0,100,100);,根据这两个参数值，调用AlphaComposite的getInstance方法创建模式对象ac，然后根据ac调用Graphics2D的setComposite方法设定绘图区的颜色合成模式，此后将按照新模式画出图形。Graphics2D的rotate方法以弧度为单位将绘图区顺时针旋转一个指定角度，由于旋转后坐标系发生变化，所以要先调用translate方法把坐标系平移，使画出的图形保持在原坐标系的位置上。,11.2动画处理,戏软件的设计中，动画向程序员提出了挑战，但在Java中实现动画则是十分简单的事情。下面让我们一起由浅入深地编写几个动画程序实例，并通过对这些实例的逐步改进来探讨Java动画技术的关键。11.2.1动画原理其实，计算机动画原理十分简单，首先在屏幕上显示出第一帧画面，过一会儿把它擦掉，然后再显示下一帧画面，如此循环往复。由于人眼存在着一个视觉差，所以感觉好像画面中的物体在不断运动。,图11.6,例11.6宇宙飞船游太空，如图11.6所示。,importjava.awt.*;importjava.applet.*;publicclassMovingImgextendsAppletImagestar,rocket;intx=10;publicvoidinit()star=getImage(getCodeBase(),starfield.gif);rocket=getImage(getCodeBase(),rocket.gif);,publicvoidpaint(Graphicsg)g.drawImage(star,0,0,this);g.drawImage(rocket,x,15,this);tryThread.sleep(50);x+=5;if(x=210)x=10;Thread.sleep(1000);,catch(InterruptedExceptione)repaint();这是一个很简单的动画，在Applet中有一个充当太空的背景图，一艘宇宙飞船在太空图上不断从左边移动到右边。程序中创建了两个Image对象star和rocket，在init方法中分别加载了两个图像文件和这两个对象关联起来。添加了变量x用来指定飞船的画出位置，x初始化为10。在paint方法中，注意到太空总是画在指定位置（0,0），而飞船则画在位置（x,15），其中x的值是不断变化的。,真正使飞船实现动画效果是在try.catch块中。paint方法的最后一条语句是调用repaint方法。repaint方法的功能是重画图像，它先调用update方法将显示区清空，再调用paint方法画出图像。这就形成了一个循环，paint调用了repaint，而repaint又调用了paint，使飞船不间断地来回移动。运行这个Applet时，画面有闪烁现象。一般来说，画面越大，update以背景色清除显示区所占用的时间就越长，不可避免地会产生闪烁。为了达到平滑而又没有闪烁的动画效果，就应该考虑采取一些补救措施。覆盖update方法可以降低闪烁，但不能消除它。能有效消除闪烁的方法是采用图形双缓冲技术（graphicsdoublebuffering）。,图11.7,11.2.2图形双缓冲例11.7改进后的宇宙飞船游太空，参见图11.6,importjava.awt.*;importjava.applet.*;publicclassMovingImg1extendsAppletImagestar,rocket,buffer;GraphicsgContext;intx=10;publicvoidinit()star=getImage(getCodeBase(),starfield.gif);,rocket=getImage(getCodeBase(),rocket.gif);buffer=createImage(getWidth(),getHeight();gContext=buffer.getGraphics();publicvoidpaint(Graphicsg)gContext.drawImage(star,0,0,this);gContext.drawImage(rocket,x,15,this);g.drawImage(buffer,0,0,this);try,Thread.sleep(10);x+=2;if(x=210)x=10;Thread.sleep(1000);catch(InterruptedExceptione)repaint();,publicvoidupdate(Graphicsg)paint(g);11.2.3用线程实现动画例11.7用图形双缓冲改善了图像闪烁问题，但仍存在一些其他问题。例如用户离开网页后，嵌入的Applet会继续运行，占用CPU时间。下面的例子出于网络实用的目的，采用独立线程实现动画。,importjava.awt.*;importjava.applet.*;publicclassRunningextendsAppletimplementsRunnableImageimg=newImage10;Imagebuffer;GraphicsgContext;Threadanimate;intindex=0;,publicvoidinit()buffer=createImage(getWidth(),getHeight();gContext=buffer.getGraphics();for(inti=0;i40)size=12;,publicvoidpaint(Graphicsg)g.drawImage(buffer,0,0,this);publicvoidupdate(Graphicsg)paint(g);,在run方法的永恒循环中，首先计算出字符串显示位置x和y，使字符串每一次都显示在Applet的中心。调用gContext的setFont方法指定字体为宋体、字体风格为PLAIN、字体大小为size。调用gContext的drawString方法在指定位置输出字符串。然后调用repaint方法进行屏幕拷贝。线程休眠50毫秒后，清除后台屏幕中的图像。最后，对字体大小size进行处理，每次增量后，如果size大于40就恢复到初始值12。11.2.5图像高级处理水中倒影例11.10用一幅图像制作出它的水中倒影，并能显示水波纹，如图11.9所示。,图11.9,importjava.awt.*;importjava.applet.*;publicclassLakeextendsAppletimplementsRunnableThreadanimate;Imageimg,buffer;GraphicsgContext;intwidth,height;publicvoidinit()img=getImage(getCodeBase(),tree.jpeg);,MediaTrackertracker=newMediaTracker(this);/创建图像加载跟踪器tracker.addImage(img,0);/添加要跟踪的图像，代号为0trytracker.waitForID(0);/等待图像加载完毕catch(InterruptedExceptione)width=img.getWidth(this);height=img.getHeight(this)/2;/仅使用图像的一半,buffer=createImage(2*width,height);/创建后台屏幕，原始图像的两倍宽度gContext=buffer.getGraphics();gContext.drawImage(img,0,-height,this);/图像的下半部分画到后台屏幕for(inti=0;iheight;i+)/将图像逐线拷贝，生成图像倒影gContext.copyArea(0,i,width,1,width,(height-1)-2*i);/拷贝到后台屏幕右半边,gContext.clearRect(0,0,width,height);/清除后台屏幕左半边publicvoidstart()if(animate=null)animate=newThread(this);animate.start();publicvoidstop()if(animate!=null),animate=null;publicvoidrun()intdy,num=0;doubled;while(true)d=num*Math.PI/6;/生成一个角度，共有12个值for(inti=0;iheight;i+),dy=(int)(i/12.0D+1)*Math.sin(height/12.0D*(height-i)/(i+1)+d);/经验公式gContext.copyArea(width,i+dy,width,1,-width,-dy);/从右向左拷贝生成波纹repaint();num=+num%12;tryThread.sleep(50);catch(InterruptedExceptione),publicvoidupdate(Graphicsg)paint(g);publicvoidpaint(Graphicsg)g.drawImage(img,0,-height,this);/显示图像的下半部分g.drawImage(buffer,0,height,this);/显示图像倒影，合成一幅完整图像,11.3数字音频,11.3.1加载声音文件在Applet中播放声音十分简单，加载声音文件，然后调用play方法播放即可。Java提供了两种播放声音的方式：一种是通过Applet类的play方法，一种是通过AudioClip接口中的方法来播放。Applet的play方法可以将声音文件的加载与播放一并完成，其调用格式如下：voidplay(URLurl)voidplay(URLurl,Stringname),其中URL是一个网络地址，网络地址若包含声音文件可采用第一种形式，否则采用第二种形式，播放本地计算机上的声音文件也可采用第二种形式。假设有一个MIDI声音文件trip.mid和Applet放在同一个目录下，采用如下调用格式即可播放：play(getCodeBase(),trip.mid);Applet的getAudioClip方法可创建这样的对象，该方法加载指定网络地址的声音文件，并返回一个AudioClip对象，调用格式如下：AudioClipgetAudioClip(URLurl)AudioClipgetAudioClip(URLurl,Stringname),创建AudioClip对象后，声音文件即被加载，可调用它的方法处理声音文件。如果该方法没有找到指定的声音文件，将返回null值，此时不能引用所创建的对象。AudioClip只有3个方法：voidplay()播放一遍；voidloop()连续播放；voidstop()停止播放。11.3.2在Applet中播放声音例11.11本地计算机工作目录下有5个声音文件，代表了5种声音格式，加载并播放这些声音文件。结果如图11.10所示。,图11.10,importjava.awt.*;importjava.awt.event.*;importjava.applet.Applet;importjava.applet.AudioClip;publicclassSoundPlayextendsAppletimplementsItemListener,ActionListenerAudioClipsound;Choicec=newChoice();Buttonplay=newButton(播放);Buttonloop=newButton(连续);Buttonstop=newButton(停止);,publicvoidinit()c.add(s