Android开发之Path详解

在制作高级控件的时候往往会用到很多的高级数学公式，例如本文将要讲到的贝塞尔曲线，结合Path使用，可以实现很多复杂的动画效果。

一.Path常用方法表 作用相关方法备注移动起点moveTo移动下一次操作的起点位置设置终点setLastPoint重置当前path中最后一个点位置，如果在绘制之前调用，效果和moveTo相同连接直线lineTo添加上一个点到当前点之间的直线到Path闭合路径close连接第一个点连接到最后一个点，形成一个闭合区域添加内容addRect, addRoundRect, addOval, addCircle, addPath, addArc, arcTo添加(矩形， 圆角矩形， 椭圆， 圆， 路径， 圆弧) 到当前Path (注意addArc和arcTo的区别)是否为空isEmpty判断Path是否为空是否为矩形isRect判断path是否是一个矩形替换路径set用新的路径替换到当前路径所有内容偏移路径offset对当前路径之前的操作进行偏移(不会影响之后的操作)贝塞尔曲线quadTo, cubicTo分别为二次和三次贝塞尔曲线的方法rXxx方法rMoveTo, rLineTo, rQuadTo, rCubicTo不带r的方法是基于原点的坐标系(偏移量)， rXxx方法是基于当前点坐标系(偏移量)填充模式setFillType, getFillType, isInverseFillType, toggleInverseFillType设置,获取,判断和切换填充模式提示方法incReserve提示Path还有多少个点等待加入**(这个方法貌似会让Path优化存储结构)**布尔操作(API19)op对两个Path进行布尔运算(即取交集、并集等操作)计算边界computeBounds计算Path的边界重置路径reset, rewind清除Path中的内容 reset不保留内部数据结构，但会保留FillType. rewind会保留内部的数据结构，但不保留FillType矩阵操作transform矩阵变换 二.Path详解

在讲解本部分之前，请关闭硬件加速，以免引起不必要的问题！

在AndroidMenifest文件中application节点下添上 android:hardwareAccelerated="false"以关闭整个应用的硬件加速。 更多请参考这里：Android的硬件加速及可能导致的问题

Path作用

本次特地开了一篇详细讲解Path，为什么要单独摘出来呢，这是因为Path在2D绘图中是一个很重要的东西。

在前面我们讲解的所有绘制都是简单图形(如 矩形 圆 圆弧等)，而对于那些复杂一点的图形则没法去绘制(如绘制一个心形 正多边形 五角星等)，而使用Path不仅能够绘制简单图形，也可以绘制这些比较复杂的图形。另外，根据路径绘制文本和剪裁画布都会用到Path。

关于Path的作用先简单地说这么多，具体的我们接下来慢慢研究。

Path含义

官方介绍：

The Path class encapsulates compound (multiple contour) geometric paths consisting of straight line segments, quadratic curves, and cubic curves. It can be drawn with canvas.drawPath(path, paint), either filled or stroked (based on the paint’s Style), or it can be used for clipping or to draw text on a path.

上面的中文意思是：

Path封装了由直线和曲线(二次，三次贝塞尔曲线)构成的几何路径。你能用Canvas中的drawPath来把这条路径画出来(同样支持Paint的不同绘制模式)，也可以用于剪裁画布和根据路径绘制文字。我们有时会用Path来描述一个图像的轮廓，所以也会称为轮廓线(轮廓线仅是Path的一种使用方法，两者并不等价)

另外路径有开放和封闭的区别。

图像名称备注封闭路径首尾相接形成了一个封闭区域开放路径没有首位相接形成封闭区域

与Path相关的还有一些比较神奇的概念，不过暂且不说，等接下来需要用到的时候再详细说明。

Path使用方法详解 第1组: moveTo、 setLastPoint、 lineTo 和 close

由于Path的有些知识点无法单独来讲，所以本次采取了一次讲一组方法。

按照惯例，先创建画笔：

        Paint mPaint = new Paint();             // 创建画笔
        mPaint.setColor(Color.BLACK);           // 画笔颜色 - 黑色
        mPaint.setStyle(Paint.Style.STROKE);    // 填充模式 - 描边
        mPaint.setStrokeWidth(10);              // 边框宽度 - 10

lineTo：

方法预览：

public void lineTo (float x, float y)

首先讲解的的LineTo，为啥先讲解这个呢？

是因为moveTo、 setLastPoint、 close都无法直接看到效果，借助有具现化效果的lineTo才能让这些方法现出原形。

lineTo很简单，只有一个方法，作用也很容易理解，line嘛，顾名思义就是一条线。

俗话(数学书上)说，两点确定一条直线，但是看参数明显只给了一个点的坐标吧(这不按常理出牌啊)。

再仔细一看，这个lineTo除了line外还有一个to呢，to翻译过来就是“至”，到某个地方的意思，lineTo难道是指从某个点到参数坐标点之间连一条线？

没错，你猜对了，但是这某个点又是哪里呢？

前面我们提到过Path可以用来描述一个图像的轮廓，图像的轮廓通常都是用一条线构成的，所以这里的某个点就是上次操作结束的点，如果没有进行过操作则默认点为坐标原点。

那么我们就来试一下：

        canvas.translate(mWidth / 2, mHeight / 2);  // 移动坐标系到屏幕中心(宽高数据在onSizeChanged中获取)

        Path path = new Path();                     // 创建Path

        path.lineTo(200, 200);                      // lineTo
        path.lineTo(200,0);

        canvas.drawPath(path, mPaint);              // 绘制Path

在示例中我们调用了两次lineTo，第一次由于之前没有过操作，所以默认点就是坐标原点O，结果就是坐标原点O到A(200,200)之间连直线(用蓝色圈1标注)。

第二次lineTo的时候，由于上次的结束位置是A(200,200),所以就是A(200,200)到B(200,0)之间的连线(用蓝色圈2标注)。

moveTo 和 setLastPoint：

方法预览：

        // moveTo
        public void moveTo (float x, float y)

        // setLastPoint
        public void setLastPoint (float dx, float dy)

这两个方法虽然在作用上有相似之处，但实际上却是完全不同的两个东东，具体参照下表：

方法名简介是否影响之前的操作是否影响之后操作moveTo移动下一次操作的起点位置否是setLastPoint设置之前操作的最后一个点位置是是

废话不多说，直接上代码：

        canvas.translate(mWidth / 2, mHeight / 2);  // 移动坐标系到屏幕中心

        Path path = new Path();                     // 创建Path

        path.lineTo(200, 200);                      // lineTo

        path.moveTo(200,100);                       // moveTo

        path.lineTo(200,0);                         // lineTo

        canvas.drawPath(path, mPaint);              // 绘制Path

这个和上面演示lineTo的方法类似，只不过在两个lineTo之间添加了一个moveTo。

moveTo只改变下次操作的起点，在执行完第一次LineTo的时候，本来的默认点位置是A(200,200),但是moveTo将其改变成为了C(200,100),所以在第二次调用lineTo的时候就是连接C(200,100) 到 B(200,0) 之间的直线(用蓝色圈2标注)。

下面是setLastPoint的示例：

        canvas.translate(mWidth / 2, mHeight / 2);  // 移动坐标系到屏幕中心

        Path path = new Path();                     // 创建Path

        path.lineTo(200, 200);                      // lineTo

        path.setLastPoint(200,100);                 // setLastPoint

        path.lineTo(200,0);                         // lineTo

        canvas.drawPath(path, mPaint);              // 绘制Path

setLastPoint是重置上一次操作的最后一个点，在执行完第一次的lineTo的时候，最后一个点是A(200,200),而setLastPoint更改最后一个点为C(200,100),所以在实际执行的时候，第一次的lineTo就不是从原点O到A(200,200)的连线了，而变成了从原点O到C(200,100)之间的连线了。

在执行完第一次lineTo和setLastPoint后，最后一个点的位置是C(200,100),所以在第二次调用lineTo的时候就是C(200,100) 到 B(200,0) 之间的连线(用蓝色圈2标注)。

close

方法预览：

        public void close ()

close方法用于连接当前最后一个点和最初的一个点(如果两个点不重合的话)，最终形成一个封闭的图形。

        canvas.translate(mWidth / 2, mHeight / 2);  // 移动坐标系到屏幕中心

        Path path = new Path();                     // 创建Path

        path.lineTo(200, 200);                      // lineTo

        path.lineTo(200,0);                         // lineTo

        path.close();                               // close

        canvas.drawPath(path, mPaint);              // 绘制Path

很明显，两个lineTo分别代表第1和第2条线，而close在此处的作用就算连接了B(200,0)点和原点O之间的第3条线，使之形成一个封闭的图形。

注意：close的作用是封闭路径，与连接当前最后一个点和第一个点并不等价。如果连接了最后一个点和第一个点仍然无法形成封闭图形，则close什么 也不做。

第2组: addXxx与arcTo

这次内容主要是在Path中添加基本图形，重点区分addArc与arcTo。

第一类(基本形状)

方法预览：

// 第一类(基本形状)
    // 圆形
    public void addCircle (float x, float y, float radius, Path.Direction dir)
    // 椭圆
    public void addOval (RectF oval, Path.Direction dir)
    // 矩形
    public void addRect (float left, float top, float right, float bottom, Path.Direction dir)
    public void addRect (RectF rect, Path.Direction dir)
    // 圆角矩形
    public void addRoundRect (RectF rect, float[] radii, Path.Direction dir)
    public void addRoundRect (RectF rect, float rx, float ry, Path.Direction dir)

这一类就是在path中添加一个基本形状，基本形状部分和前面所讲的绘制基本形状并无太大差别，详情参考Canvas(1)颜色与基本形状, 本次只将其中不同的部分摘出来详细讲解一下。

仔细观察一下第一类的方法，无一例外，在最后都有一个_Path.Direction_，这是一个什么神奇的东东？

Direction的意思是 方向，趋势。 点进去看一下会发现Direction是一个枚举(Enum)类型，里面只有两个枚举常量，如下：

类型解释翻译CWclockwise顺时针CCWcounter-clockwise逆时针

下面我们看一下顺时针和逆时针的作用。

序号作用1在添加图形时确定闭合顺序(各个点的记录顺序)2对图形的渲染结果有影响(是判断图形渲染的重要条件)

咱们先研究确定闭合顺序的问题，添加一个矩形试试看：

        canvas.translate(mWidth / 2, mHeight / 2);  // 移动坐标系到屏幕中心

        Path path = new Path();

        path.addRect(-200,-200,200,200, Path.Direction.CW);

        canvas.drawPath(path,mPaint);

将上面代码的CW改为CCW再运行一次。接下来就是见证奇迹的时刻，两次运行结果一模一样，有木有很神奇！

其实啊，这个东东是自带隐身技能的，想要让它现出原形，就要用到咱们刚刚学到的setLastPoint(重置当前最后一个点的位置)。

        canvas.translate(mWidth / 2, mHeight / 2);  // 移动坐标系到屏幕中心

        Path path = new Path();

        path.addRect(-200,-200,200,200, Path.Direction.CW);

        path.setLastPoint(-300,300);                //  B -> C -> D. 最后一个点就是D，我们这里使用setLastPoint改变最后一个点的位置实际上是改变了D的位置。
 
理解了上面的原理之后，设想如果我们将顺时针改为逆时针(CCW)，则记录点的顺序应该就是 A -> D -> C -> B, 再使用setLastPoint则改变的是B的位置，我们试试看结果和我们的猜想是否一致：
 
        canvas.translate(mWidth / 2, mHeight / 2);  // 移动坐标系到屏幕中心

        Path path = new Path();

        path.addRect(-200,-200,200,200, Path.Direction.CCW);

        path.setLastPoint(-300,300);                //