问题：

Java旋转多边形使其变形

傅浩漫

2023-03-14

我写了一个方法，随机生成多边形形状，然后在屏幕上旋转和移动。因为我想检测与这些形状的碰撞，所以我没有使用Graphics2D旋转它们，而是使用仿射变换来旋转它们。但由于某些原因，某些形状被旋转弄得一团糟，而其他形状则不受影响。下面是一个导致问题的形状示例。

import java.awt.Color;
import java.awt.Dimension;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.Graphics2D;
import java.awt.Point;
import java.awt.Polygon;
import java.awt.Toolkit;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.awt.geom.AffineTransform;

import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JLabel;
import javax.swing.Timer;

public class Test extends JLabel{

    Dimension screenSize = Toolkit.getDefaultToolkit().getScreenSize();

    private static final long serialVersionUID = 1L;

    Polygon poly;

    Point center;
    Point source[];
    Point dest[];

    JFrame jf;

    public Test() {

        init();
        createPolygon();

        Timer timer = new Timer(20, new ActionListener() {
            @Override
            public void actionPerformed(ActionEvent e) {
                rotatePoly();
                repaint();
            }});
        timer.start();
    }
    public void rotatePoly() {

        AffineTransform transf = AffineTransform.getRotateInstance(Math.toRadians(2), center.x, center.y);
        transf.transform(source, 0, dest, 0, source.length);

        poly = toPolygon(dest);

    }
    public Polygon toPolygon(Point[] points) {

        Polygon polygon = new Polygon();

        for (int i = 0; i < points.length; i++) {
            polygon.addPoint(points[i].x, points[i].y);
        }
        return polygon;
    }
    public void createPolygon() {

        Point points[] = new Point[7];

        points[0] = new Point(20, 97);
        points[1] = new Point(82, 70);
        points[2] = new Point(134, 70);
        points[3] = new Point(210, 88);
        points[4] = new Point(210, 106);
        points[5] = new Point(144, 125);
        points[6] = new Point(82, 125);

        source = points;
        dest = points;

        poly = toPolygon(points);

        center = new Point(poly.getBounds().x + poly.getBounds().width / 2, poly.getBounds().y + poly.getBounds().height / 2);

    }
    public void init() {

        setVisible(true);
        setSize(260, 260);

        jf = new JFrame();
        jf.setVisible(true);
        jf.setSize(260, 260);
        jf.setContentPane(new JLabel());
        jf.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        jf.setLocation((screenSize.width / 2) - (getWidth() / 2), (screenSize.height / 2) - (getHeight() / 2));
        jf.add(this);

    }
    @Override
    public void paintComponent(Graphics g) {

        super.paintComponent(g);
        Graphics2D g2d = (Graphics2D) g;
        g2d.setColor(Color.RED);

        g2d.drawPolygon(poly);

    }
}

如果用以下直线替换这些点，则形状基本保持不变。下面的形状当然是对称的，但是旋转方法确实适用于其他随机生成的不均匀形状。

points[0] = new Point(10, 130);
points[1] = new Point(100, 10);
points[2] = new Point(160, 10);
points[3] = new Point(250, 100);
points[4] = new Point(250, 160);
points[5] = new Point(160, 250);
points[6] = new Point(100, 250);

共有2个答案

卞嘉许

2023-03-14

该问题主要是由于对多边形使用整数坐标引起的
不是累积多边形本身的旋转，而是使用一个变量来保持角度，并在每次角度更改时基于原始多边形计算新多边形。原始多边形不变。

我试图尽可能地维护原始代码¹：

package cfh.test.sf;

import java.awt.Color;
import java.awt.Dimension;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.Graphics2D;
import java.awt.Point;
import java.awt.Polygon;
import java.awt.Shape;
import java.awt.Toolkit;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.awt.geom.AffineTransform;

import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JLabel;
import javax.swing.Timer;

public class PolygonTest extends JLabel{

    public static void main(String[] args) {
        new PolygonTest();
    }
    Dimension screenSize = Toolkit.getDefaultToolkit().getScreenSize();

    private static final long serialVersionUID = 1L;

    Polygon poly;
    Shape rotated;
    Point center;
    int angle = 0;

    JFrame jf;

    public PolygonTest() {

        init();
        createPolygon();

        Timer timer = new Timer(20, new ActionListener() {
            @Override
            public void actionPerformed(ActionEvent e) {
                rotatePoly();
                repaint();
            }});
        timer.start();
    }
    public void rotatePoly() {
        angle += 2;
        AffineTransform transf = AffineTransform.getRotateInstance(Math.toRadians(angle), center.x, center.y);
        rotated = transf.createTransformedShape(poly);
    }
    public Polygon toPolygon(Point[] points) {

        Polygon polygon = new Polygon();

        for (int i = 0; i < points.length; i++) {
            polygon.addPoint(points[i].x, points[i].y);
        }
        return polygon;
    }
    public void createPolygon() {

        Point points[] = new Point[7];

        points[0] = new Point(20, 97);
        points[1] = new Point(82, 70);
        points[2] = new Point(134, 70);
        points[3] = new Point(210, 88);
        points[4] = new Point(210, 106);
        points[5] = new Point(144, 125);
        points[6] = new Point(82, 125);

        poly = toPolygon(points);
        rotated = poly;

        center = new Point(poly.getBounds().x + poly.getBounds().width / 2, poly.getBounds().y + poly.getBounds().height / 2);

    }
    public void init() {

        setVisible(true);
        setSize(260, 260);

        jf = new JFrame();
        jf.setVisible(true);
        jf.setSize(260, 260);
        jf.setContentPane(new JLabel());
        jf.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        jf.setLocation((screenSize.width / 2) - (getWidth() / 2), (screenSize.height / 2) - (getHeight() / 2));
        jf.add(this);

    }
    @Override
    public void paintComponent(Graphics g) {

        super.paintComponent(g);
        Graphics2D g2d = (Graphics2D) g;
        g2d.setColor(Color.RED);

        g2d.draw(rotated);

    }
}

我宁愿在paintComponent中创建旋转的形状，而不是在字段中创建其他形状。不确定这是否与程序的其余部分冲突（例如计算交叉点）

替代方法，未经测试：使用Point2D. Float或Point2D. Double代替Point作为坐标。

田仲卿

2023-03-14

这适用于仿射变换。它返回变换后的形状，而不是修改坐标。我还建议：

<代码>JFrame。setLocationRelativeTo（空）用于在屏幕上居中
使用启用抗锯齿的渲染提示来平滑图形
由于多边形实现形状，因此需要重新键入一些位置

class Text extends JLabel{

    Dimension screenSize = Toolkit.getDefaultToolkit().getScreenSize();

    private static final long serialVersionUID = 1L;

    Shape poly;

    Point center;
    Point source[];
    Point dest[];

    JFrame jf;

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

        init();
        createPolygon();

        Timer timer = new Timer(20, new ActionListener() {
            @Override
            public void actionPerformed(ActionEvent e) {
                rotatePoly();
                repaint();
            }});
        timer.start();
    }
    public void rotatePoly() {

        AffineTransform transf = 
        AffineTransform.getRotateInstance(Math.toRadians(2), center.x, center.y);
        poly = transf.createTransformedShape(poly);

    }
    public Shape toPolygon(Point[] points) {

        Polygon polygon = new Polygon();

        for (int i = 0; i < points.length; i++) {
            polygon.addPoint(points[i].x, points[i].y);
        }
        return polygon;
    }
    public void createPolygon() {

        Point points[] = new Point[7];

        points[0] = new Point(20, 97);
        points[1] = new Point(82, 70);
        points[2] = new Point(134, 70);
        points[3] = new Point(210, 88);
        points[4] = new Point(210, 106);
        points[5] = new Point(144, 125);
        points[6] = new Point(82, 125);

        source = points;
        dest = points;

        poly = toPolygon(points);

        center = new Point(poly.getBounds().x + poly.getBounds().width / 2, poly.getBounds().y + poly.getBounds().height / 2);

    }
    public void init() {

        setVisible(true);
        setSize(260, 260);

        jf = new JFrame();
        jf.setVisible(true);
        jf.setSize(260, 260);
        jf.setContentPane(new JLabel());
        jf.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        jf.setLocation((screenSize.width / 2) - (getWidth() / 2), (screenSize.height / 2) - (getHeight() / 2));
        jf.add(this);

    }
    @Override
    public void paintComponent(Graphics g) {

        super.paintComponent(g);
        Graphics2D g2d = (Graphics2D) g;
        g2d.setColor(Color.RED);

        g2d.draw(poly);

    }
}

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