我正在为 JBox2D 模拟创建一个图形前端。模拟以增量方式运行，并且在更新之间，应该绘制模拟的内容。类似于游戏，除了没有输入。
我只需要几何图元来绘制 JBox2D 模拟。这个 API 似乎是最简单的选择，但它的设计有点令人困惑。
目前，我有一个名为Window扩展的类JFrame，其中包含另一个名为的类作为成员Renderer。该类Window仅初始化自身并提供一个updateDisplay()方法（由主循环调用），该updateDisplay(objects)方法调用Renderer. 我自己制作了这两种方法，它们的唯一目的是调用repaint().Renderer
JPanel应该这样使用吗？还是我应该使用一些更复杂的动画方法（例如在某些后端线程中涉及事件和/或时间间隔）？
如果您想按设定的时间间隔安排更新，请javax.swing.Timer为其提供 Swing 集成服务。Timer定期在 EDT 上运行其任务，没有显式循环。（显式循环会阻止 EDT 处理事件，这会冻结 UI。我在这里更深入地解释了这一点。）
最终在 Swing 中进行任何类型的绘画，你仍然会做两件事：
paintComponent一切来做你的画。repaint以请求使您的绘图可见。（Swing 通常只在需要时重新绘制，例如当其他程序的窗口越过 Swing 组件的顶部时。）如果你正在做这两件事，你可能做对了。Swing 并没有真正的高级动画 API。它的设计主要考虑了绘图 GUI 组件。它当然可以做一些好事情，但是您将不得不像您正在做的那样大部分从头开始编写组件。
AWT 和 Swing 中的绘画涵盖了一些“幕后”的东西，如果您没有将其标记为书签的话。
您可能会查看 JavaFX。我个人对它了解不多，但它应该更适合动画。
作为某种优化，可以做的一件事是在单独的图像上绘制，然后将图像绘制到paintComponent. 如果绘画时间很长，这尤其有用：系统可以安排重新绘画，这样当它发生时，它就会受到更多控制。
如果您不绘制图像，那么您需要使用对象构建模型，并且每次都在内部绘制所有对象paintComponent。
这是绘制到图像的示例：
import javax.swing.*;
import java.awt.*;
import java.awt.image.*;
import java.awt.event.*;
/**
* Holding left-click draws, and
* right-clicking cycles the color.
*/
class PaintAnyTime {
public static void main(String[] args) {
SwingUtilities.invokeLater(new Runnable() {
@Override
public void run() {
new PaintAnyTime();
}
});
}
Color[] colors = {Color.red, Color.blue, Color.black};
int currentColor = 0;
BufferedImage img = new BufferedImage(256, 256, BufferedImage.TYPE_INT_ARGB);
Graphics2D imgG2 = img.createGraphics();
JFrame frame = new JFrame("Paint Any Time");
JPanel panel = new JPanel() {
@Override
protected void paintComponent(Graphics g) {
super.paintComponent(g);
// Creating a copy of the Graphics
// so any reconfiguration we do on
// it doesn't interfere with what
// Swing is doing.
Graphics2D g2 = (Graphics2D) g.create();
// Drawing the image.
int w = img.getWidth();
int h = img.getHeight();
g2.drawImage(img, 0, 0, w, h, null);
// Drawing a swatch.
Color color = colors[currentColor];
g2.setColor(color);
g2.fillRect(0, 0, 16, 16);
g2.setColor(Color.black);
g2.drawRect(-1, -1, 17, 17);
// At the end, we dispose the
// Graphics copy we've created
g2.dispose();
}
@Override
public Dimension getPreferredSize() {
return new Dimension(img.getWidth(), img.getHeight());
}
};
MouseAdapter drawer = new MouseAdapter() {
boolean rButtonDown;
Point prev;
@Override
public void mousePressed(MouseEvent e) {
if (SwingUtilities.isLeftMouseButton(e)) {
prev = e.getPoint();
}
if (SwingUtilities.isRightMouseButton(e) && !rButtonDown) {
// (This just behaves a little better
// than using the mouseClicked event.)
rButtonDown = true;
currentColor = (currentColor + 1) % colors.length;
panel.repaint();
}
}
@Override
public void mouseDragged(MouseEvent e) {
if (prev != null) {
Point next = e.getPoint();
Color color = colors[currentColor];
// We can safely paint to the
// image any time we want to.
imgG2.setColor(color);
imgG2.drawLine(prev.x, prev.y, next.x, next.y);
// We just need to repaint the
// panel to make sure the
// changes are visible
// immediately.
panel.repaint();
prev = next;
}
}
@Override
public void mouseReleased(MouseEvent e) {
if (SwingUtilities.isLeftMouseButton(e)) {
prev = null;
}
if (SwingUtilities.isRightMouseButton(e)) {
rButtonDown = false;
}
}
};
PaintAnyTime() {
// RenderingHints let you specify
// options such as antialiasing.
imgG2.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING,
RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON);
imgG2.setStroke(new BasicStroke(3));
//
panel.setBackground(Color.white);
panel.addMouseListener(drawer);
panel.addMouseMotionListener(drawer);
Cursor cursor =
Cursor.getPredefinedCursor(Cursor.CROSSHAIR_CURSOR);
panel.setCursor(cursor);
frame.setContentPane(panel);
frame.pack();
frame.setResizable(false);
frame.setLocationRelativeTo(null);
frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
frame.setVisible(true);
}
}
如果例程运行时间很长并且可能同时发生重绘，则也可以使用双缓冲。对与显示的图像分开的图像进行绘图。然后，当绘制例程完成时，图像参考被交换，因此更新是无缝的。
例如，您通常应该对游戏使用双缓冲。双缓冲可防止图像以部分状态显示。例如，如果您为游戏循环使用后台线程（而不是 a Timer）并且游戏正在绘制时发生重绘，则可能会发生这种情况。如果没有双缓冲，这种情况会导致闪烁或撕裂。
Swing 组件默认是双缓冲的，所以如果你的所有绘图都发生在 EDT 上，你不需要自己编写双缓冲逻辑。Swing 已经做到了。
这是一个更复杂的示例，它显示了一个长时间运行的任务和一个缓冲区交换：
import java.awt.*;
import javax.swing.*;
import java.awt.image.*;
import java.awt.event.*;
import java.util.*;
/**
* Left-click to spawn a new background
* painting task.
*/
class DoubleBuffer {
public static void main(String[] args) {
SwingUtilities.invokeLater(new Runnable() {
@Override
public void run() {
new DoubleBuffer();
}
});
}
final int width = 640;
final int height = 480;
BufferedImage createCompatibleImage() {
GraphicsConfiguration gc =
GraphicsEnvironment
.getLocalGraphicsEnvironment()
.getDefaultScreenDevice()
.getDefaultConfiguration();
// createCompatibleImage creates an image that is
// optimized for the display device.
// See http://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/java/awt/GraphicsConfiguration.html#createCompatibleImage-int-int-int-
return gc.createCompatibleImage(width, height, Transparency.TRANSLUCENT);
}
// The front image is the one which is
// displayed in the panel.
BufferedImage front = createCompatibleImage();
// The back image is the one that gets
// painted to.
BufferedImage back = createCompatibleImage();
boolean isPainting = false;
final JFrame frame = new JFrame("Double Buffer");
final JPanel panel = new JPanel() {
@Override
protected void paintComponent(Graphics g) {
super.paintComponent(g);
// Scaling the image to fit the panel.
Dimension actualSize = getSize();
int w = actualSize.width;
int h = actualSize.height;
g.drawImage(front, 0, 0, w, h, null);
}
};
final MouseAdapter onClick = new MouseAdapter() {
@Override
public void mousePressed(MouseEvent e) {
if (!isPainting) {
isPainting = true;
new PaintTask(e.getPoint()).execute();
}
}
};
DoubleBuffer() {
panel.setPreferredSize(new Dimension(width, height));
panel.setBackground(Color.WHITE);
panel.addMouseListener(onClick);
frame.setContentPane(panel);
frame.pack();
frame.setLocationRelativeTo(null);
frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
frame.setVisible(true);
}
void swap() {
BufferedImage temp = front;
front = back;
back = temp;
}
class PaintTask extends SwingWorker<Void, Void> {
final Point pt;
PaintTask(Point pt) {
this.pt = pt;
}
@Override
public Void doInBackground() {
Random rand = new Random();
synchronized(DoubleBuffer.this) {
Graphics2D g2 = back.createGraphics();
g2.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING,
RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON);
g2.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_STROKE_CONTROL,
RenderingHints.VALUE_STROKE_PURE);
g2.setBackground(new Color(0, true));
g2.clearRect(0, 0, width, height);
// (This computes pow(2, rand.nextInt(3) + 7).)
int depth = 1 << ( rand.nextInt(3) + 7 );
float hue = rand.nextInt(depth);
int radius = 1;
int c;
// This loop just draws concentric circles,
// starting from the inside and extending
// outwards until it hits the outside of
// the image.
do {
int rgb = Color.HSBtoRGB(hue / depth, 1, 1);
g2.setColor(new Color(rgb));
int x = pt.x - radius;
int y = pt.y - radius;
int d = radius * 2;
g2.drawOval(x, y, d, d);
++radius;
++hue;
c = (int) (radius * Math.cos(Math.PI / 4));
} while (
(0 <= pt.x - c) || (pt.x + c < width)
|| (0 <= pt.y - c) || (pt.y + c < height)
);
g2.dispose();
back.flush();
return (Void) null;
}
}
@Override
public void done() {
// done() is completed on the EDT,
// so for this small program, this
// is the only place where synchronization
// is necessary.
// paintComponent will see the swap
// happen the next time it is called.
synchronized(DoubleBuffer.this) {
swap();
}
isPainting = false;
panel.repaint();
}
}
}
绘画例程只是打算绘制需要很长时间的垃圾：
为什么不直接使用来自测试平台的东西？它已经完成了一切。只需使用 JPanel、控制器和调试绘图。它使用Java 2D绘图。
有关进行缓冲渲染的 JPanel，请参见此处： https ://github.com/dmurph/jbox2d/blob/master/jbox2d-testbed/src/main/java/org/jbox2d/testbed/framework/j2d/TestPanelJ2D.java
查看 TestbedMain.java 文件以了解正常的测试平台是如何启动的，并删除您不需要的内容 :)
编辑：免责声明：我维护 jbox2d
TestbedMain.java 在 j2d 文件夹中，这里： https ://github.com/dmurph/jbox2d/tree/master/jbox2d-testbed/src/main/java/org/jbox2d/testbed/framework/j2d