问题：

从 JavaFX 画布中擦除抗锯齿形状

狄晟睿

2023-03-14

我继承了一个模拟程序来扩展新功能。原文是使用AWT图形库编写的小程序。在添加新功能之前，我想使程序适应桌面并使用JavaFX而不是AWT。

模拟每秒绘制数百或数千个对象数十次，然后擦除它们并在新位置重新绘制它们，从而有效地对它们进行动画处理。我正在为UI的该部分使用Canvas对象。擦除是通过用背景色重新绘制对象来完成的。然而，我所看到的是擦除对象是不完整的。不过，一种“光环”被抛在了脑后。

下面的程序说明了这个问题。单击“绘制”按钮会使其使用前景色在画布上绘制数百个圆圈。绘制后，再次单击按钮将通过以背景颜色重新绘制圆圈来擦除圆圈。多次绘制/擦除循环将建立“幽灵”图像的可见背景。

package com.clartaq.antialiasingghosts;

import javafx.application.Application;
import javafx.application.Platform;
import javafx.geometry.Insets;
import javafx.geometry.Pos;
import javafx.scene.Scene;
import javafx.scene.canvas.Canvas;
import javafx.scene.canvas.GraphicsContext;
import javafx.scene.control.Button;
import javafx.scene.control.Label;
import javafx.scene.layout.*;
import javafx.scene.paint.Color;
import javafx.stage.Stage;

import java.util.Random;

public class Main extends Application {

    static final int NUM_CIRCLES = 500;
    static final int CIRCLE_DIAMETER = 10;
    static final double PANEL_WIDTH = 75.0;
    static final double PANEL_HEIGHT = 40.0;
    static final Color FG_COLOR = Color.rgb(10, 0, 200);
    static final Color BG_COLOR = Color.rgb(255, 255, 255);
    static final double BUTTON_WIDTH = 50.0;

    GraphicsContext gc;

    Random rand = new Random();

    double[] px = new double[NUM_CIRCLES];
    double[] py = new double[NUM_CIRCLES];

    void randomizeParticlePositions() {
        for (int i = 0; i < NUM_CIRCLES; i++) {
            px[i] = rand.nextDouble() * PANEL_WIDTH;
            py[i] = rand.nextDouble() * PANEL_HEIGHT;
        }
    }

    void drawCircles(Color color) {
        gc.setFill(color);
        for (int i = 0; i < NUM_CIRCLES; i++) {
            var screenX = px[i] * CIRCLE_DIAMETER;
            var screenY = py[i] * CIRCLE_DIAMETER;
            gc.fillOval(screenX, screenY, CIRCLE_DIAMETER, CIRCLE_DIAMETER);
        }
    }

    @Override
    public void start(Stage stage) {
        String javaVersion   = System.getProperty("java.version");
        String javafxVersion = System.getProperty("javafx.version");

        stage.setTitle("AntiAliasingGhosts -- erasing objects leaves ghosts in JavaFX");

        Label versionLabel = new Label("JavaFX " + javafxVersion
                + ", running on Java " + javaVersion + ".");

        double canvasWidth  = (PANEL_WIDTH * CIRCLE_DIAMETER);
        double canvasHeight = (PANEL_HEIGHT * CIRCLE_DIAMETER);
        Canvas canvasRef    = new Canvas(canvasWidth, canvasHeight);
        gc = canvasRef.getGraphicsContext2D();

        Button deBtn = new Button("Draw");
        deBtn.setPrefWidth(BUTTON_WIDTH);
        deBtn.setOnAction(e -> {
            String txt = deBtn.getText();
            switch (txt) {
                case "Draw" -> {
                    randomizeParticlePositions();
                    drawCircles(FG_COLOR);
                    deBtn.setText("Erase");
                }
                case "Erase" -> {
                    drawCircles(BG_COLOR);
                    deBtn.setText("Draw");
                }
                default -> Platform.exit();
            }
        });

        Button exBtn = new Button("Exit");
        exBtn.setPrefWidth(BUTTON_WIDTH);
        exBtn.setOnAction(e -> Platform.exit());

        TilePane tp = new TilePane();
        tp.setAlignment(Pos.CENTER);
        tp.setHgap(10);
        tp.getChildren().addAll(deBtn, exBtn);

        VBox root = new VBox();
        root.setPadding(new Insets(7));
        root.setSpacing(10);
        root.setAlignment(Pos.CENTER);
        root.getChildren().addAll(versionLabel, canvasRef, tp);

        StackPane      sp = new StackPane(root);
        BackgroundFill bf = new BackgroundFill(BG_COLOR, CornerRadii.EMPTY, Insets.EMPTY);
        Background     bg = new Background(bf);
        sp.setBackground(bg);

        Scene scene = new Scene(sp, 640.0, 480.0);

        stage.setScene(scene);
        stage.show();
    }

    public static void main(String[] args) {
        launch();
    }

}

擦除时，我可以通过将圆圈的直径扩大2个像素来获得良好的擦除效果。当然，这也会影响附近的形状。

此外，使用fillRect方法擦除整个画布似乎是合理的，但这意味着如果必须重新绘制任何内容，则必须重新绘制所有内容。我想可以通过擦除和重新绘制画布的较小部分来优化重新绘制，但如果没有必要，我不想这样做。

放大程序显示的部分显示，这确实是一种抗锯齿效果。用场景化构建场景。禁用的参数似乎没有任何效果。

尝试关闭此问题中建议的图像平滑没有帮助。

是否可以通过用背景色重新绘制来擦除画布上绘制的单个形状？

我正在使用Java 17.0.1，JavaFX 17.0.1和5K Mac显示器（如果相关）。

共有1个答案

都建树

2023-03-14

为了方便起见，请注意图形上下文中 fillOval 和 strokeOval（） 之间的区别。您可以有条件地擦除 drawCircles（） 中的轮廓，将其作为合适布尔值的函数：

if (stroke) {
    gc.setStroke(BG_COLOR);
    gc.strokeOval(screenX, screenY, CIRCLE_DIAMETER, CIRCLE_DIAMETER);
}

尝试一些有代表性的形状，例如< code>fillRect，以验证所需的结果。

一个更好的选择，IMO，是追求擦除 -

经测试的权宜之计：

import javafx.application.Application;
import javafx.application.Platform;
import javafx.geometry.Insets;
import javafx.geometry.Pos;
import javafx.scene.Scene;
import javafx.scene.canvas.Canvas;
import javafx.scene.canvas.GraphicsContext;
import javafx.scene.control.Button;
import javafx.scene.control.Label;
import javafx.scene.layout.*;
import javafx.scene.paint.Color;
import javafx.stage.Stage;

import java.util.Random;

public class Main extends Application {

    static final int NUM_CIRCLES = 500;
    static final int CIRCLE_DIAMETER = 10;
    static final double PANEL_WIDTH = 75.0;
    static final double PANEL_HEIGHT = 40.0;
    static final Color FG_COLOR = Color.rgb(10, 0, 200);
    static final Color BG_COLOR = Color.rgb(255, 255, 255);
    static final double BUTTON_WIDTH = 50.0;

    GraphicsContext gc;

    Random rand = new Random();
    private boolean stroke;

    double[] px = new double[NUM_CIRCLES];
    double[] py = new double[NUM_CIRCLES];

    void randomizeParticlePositions() {
        for (int i = 0; i < NUM_CIRCLES; i++) {
            px[i] = rand.nextDouble() * PANEL_WIDTH;
            py[i] = rand.nextDouble() * PANEL_HEIGHT;
        }
    }

    void drawCircles(Color color) {
        gc.setFill(color);
        for (int i = 0; i < NUM_CIRCLES; i++) {
            var screenX = px[i] * CIRCLE_DIAMETER;
            var screenY = py[i] * CIRCLE_DIAMETER;
            gc.fillOval(screenX, screenY, CIRCLE_DIAMETER, CIRCLE_DIAMETER);
            if (stroke) {
                gc.setStroke(BG_COLOR);
                gc.strokeOval(screenX, screenY, CIRCLE_DIAMETER, CIRCLE_DIAMETER);
            }
        }
    }

    @Override
    public void start(Stage stage) {
        String javaVersion = System.getProperty("java.version");
        String javafxVersion = System.getProperty("javafx.version");

        stage.setTitle("AntiAliasingGhosts -- erasing objects leaves ghosts in JavaFX");

        Label versionLabel = new Label("JavaFX " + javafxVersion
            + ", running on Java " + javaVersion + ".");

        double canvasWidth = (PANEL_WIDTH * CIRCLE_DIAMETER);
        double canvasHeight = (PANEL_HEIGHT * CIRCLE_DIAMETER);
        Canvas canvasRef = new Canvas(canvasWidth, canvasHeight);
        gc = canvasRef.getGraphicsContext2D();

        Button deBtn = new Button("Draw");
        deBtn.setPrefWidth(BUTTON_WIDTH);
        deBtn.setOnAction(e -> {
            String txt = deBtn.getText();
            switch (txt) {
                case "Draw" -> {
                    randomizeParticlePositions();
                    drawCircles(FG_COLOR);
                    deBtn.setText("Erase");
                    stroke = true;
                }
                case "Erase" -> {
                    drawCircles(BG_COLOR);
                    deBtn.setText("Draw");
                    stroke = false;
                }
                default ->
                    Platform.exit();
            }
        });

        Button exBtn = new Button("Exit");
        exBtn.setPrefWidth(BUTTON_WIDTH);
        exBtn.setOnAction(e -> Platform.exit());

        TilePane tp = new TilePane();
        tp.setAlignment(Pos.CENTER);
        tp.setHgap(10);
        tp.getChildren().addAll(deBtn, exBtn);

        VBox root = new VBox();
        root.setPadding(new Insets(7));
        root.setSpacing(10);
        root.setAlignment(Pos.CENTER);
        root.getChildren().addAll(versionLabel, canvasRef, tp);

        StackPane sp = new StackPane(root);
        BackgroundFill bf = new BackgroundFill(BG_COLOR, CornerRadii.EMPTY, Insets.EMPTY);
        Background bg = new Background(bf);
        sp.setBackground(bg);

        Scene scene = new Scene(sp, 640.0, 480.0);

        stage.setScene(scene);
        stage.show();
    }

    public static void main(String[] args) {
        launch();
    }

}

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