第2章：Javaで絵を描く

目標

描画できる
- 窓を表示する
- パネルをはめる
- パネルに描画する
数学関数が扱える

2.1 はじめてのプログラムを動かす

窓だけ表示するプログラム

import javax.swing.*; //GUI用ライブラリを利用する
 
public class FrameSample {
	public static void main(String[] args) {
		JFrame app = new JFrame(); // 窓（フレーム）を表示するクラスJFrameのインスタンスを生成する
		app.setSize(400, 300); // 窓の大きさを設定する
		app.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); // 窓を閉じた（Xボタンを押した）時の動作（プログラムを終了する）を設定する．
		app.setVisible(true); // 窓を可視化する
	}
}

JFrame（javax.swing.JFrame）クラスはJavaで利用可能な既存クラスである．
既存のクラスを使うためにはimport文でその利用を宣言する．
クラスは設計図である．実際に使えるオブジェクト（部品）にするには生成(new)して，変数に代入して使う．
Javaでは整数や文字列などの決まった型だけでなく，さまざまなクラスを変数として扱える．
クラスの内部は変数とメソッド（関数）から構成される．その変数やメソッドを参照する場合に，ドッド(.)記法を用いる．
JFrameにさまざまなメソッド（setSizeなど）もあらかじめプログラムされている．

例題2-1：画面に円を描く

import java.awt.*; //描画用ライブラリ(クラスの入ったパッケージ)を利用する
import javax.swing.*; //GUI用ライブラリを利用する
 
public class Sample21 extends JPanel { //パネルのクラスJPanelを継承してクラスを作る
	public void paintComponent(Graphics g) { //描画するメソッドをオーバーライドする
		g.setColor(new Color(255, 180, 99)); //ペンの色を設定する
		g.fillOval(100, 50, 100, 100); //楕円を描く
	}
 
	public static void main(String[] args) {
		JFrame app = new JFrame(); //窓（フレーム）を表示するクラスJFrameのインスタンスを生成する
		app.add(new Sample21()); //パネルを窓にはめる
		app.setSize(400, 300); //窓の大きさを設定する
		app.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); //窓を閉じた（Xボタンを押した）時の動作（プログラムを終了する）を設定する．
		app.setVisible(true); //窓を可視化する
	}
}

窓に直接描画することはできないので，パネルを窓にはめ込み，そこで描画する．
描画用のパネルを一からプログラムすることは大変なので，すでにプログラムされているクラスJPanelを継承（複製）して，利用する．ここでは，空のパネルJPanelを継承したクラスSample21を作り，そこに描画している．
パネルへの描画はpaintComponentメソッドを利用する．このメソッドの内部でGraphics (java.awt.Graphics)クラスを使って描画する．
色の指定はg.setColor(Color.RED)のように直接色を指定することもできる．
「ペイント」（スタート→すべてのプログラム→アクセサリ→ペイント）を使うと，マウスでクリックした場所の座標とRGB値が分かる．
- カーソルの位置のX,Y座標が左下に表示される．
- スポイドでクリックして，「色の編集」をクリックすると，色のRGB値が表示される．

サンプルEx21g：

import java.awt.*;
import javax.swing.*;
 
public class Ex21g1 extends JPanel {
	public void paintComponent(Graphics g) {
		g.setColor(new Color(250, 250, 0));
		g.fillRect(150, 25, 100, 100);
		g.setColor(new Color(150, 200, 120));
		g.fillRect(100, 50, 100, 100);
		g.setColor(new Color(20, 100, 220));
		g.fillRect(125, 75, 100, 100);
		g.setColor(new Color(250, 250, 0));
		g.fillRect(150, 75, 75, 50);
		g.setColor(Color.RED);
		g.drawLine(100, 25, 250, 175);
		g.drawLine(100, 175, 250, 25);
	}
 
	public static void main(String[] args) {
		JFrame app = new JFrame();
		app.add(new Ex21g1());
		app.setSize(400, 300);
		app.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
		app.setVisible(true);
	}
}

クラスGraphics (java.awt.Graphics)のさまざまなメソッドを利用することで複雑な描画ができる．

2.2 プログラムの構造に関する補足

入れ子クラスや無名クラスの説明．使わなくてもプログラムは書ける．

2.3 オブジェクトを調べる-APIドキュメント

教科書にはJava言語のクラスやメソッドの詳細は書かれていない．
APIドキュメントを使って調べること．例えば，グラフィックスだとGpraphics (java.awt.Graphics)，色だとColor (java.awt.Color)，フレームだとJFrame (javax.swing.JFrame)，数学関数だとMath (java.lang.Math)を調べる．

2.4 局所変数を使う，計算する

例題2-2

import java.awt.*;
import javax.swing.*;
 
public class Sample22 extends JPanel {
	public void paintComponent(Graphics g) {
		int x = 100; //変数の定義
		g.setColor(new Color(220, 70, 250));
		g.fillOval(x, 80, 40, 40); //変数の利用
		x = x + 60; //変数の更新
		g.fillOval(x, 80, 40, 40);
		x = x + 60;
		g.fillOval(x, 80, 40, 40);
		x = x + 60;
		g.fillOval(x, 80, 40, 40);
	}
 
	public static void main(String[] args) {
		JFrame app = new JFrame();
		app.add(new Sample22());
		app.setSize(400, 300);
		app.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
		app.setVisible(true);
	}
}

Javaで使える主な変数の型は教科書の2.6節にまとめられている．

2.5 数学関数

public class MathTest {
 
	public static void main(String[] args) {
 
		System.out.println(Math.sin(Math.toRadians(90.0))); //sinの引数はラジアン
		System.out.println(Math.sin(Math.PI / 2)); //πはMath.PIで表す
		System.out.println(Math.sqrt(2.0)); //平方根はMath.sqrt
		System.out.println((int) Math.sqrt(2.0)); //(int)をつけることで型変換（整数化）され小数点以下を切り捨てる．
	}
 
}

数学関数はMathクラス(java.lang.Math)を用いる．
java.lang.*クラスはデフォルトで含まれているので，importする必要はない．

Last updated: 2021/05/05
Author: ykitamura@kwansei.ac.jp