贝塞尔工具画曲线的原理是什么（贝塞尔曲线之爱心点赞代码全解析）

作者 | 威威喵

责编 | 屠敏

出品 | CSDN 博客

直接步入正题，我们要实现的是一个 Android 客户端应用里面的一种点赞效果，比如你点一下那个爱心型的图片，就会产生一个小爱心，而且会以曲线的方式进行上升，直到它消失为止。

文字描述只能是这样的了，我们直接来看动态图吧，效果更直观。

本案例是由我自己写的，因为之前对这个贝塞尔曲线有一点点了解，还有无意间看到了这个效果，觉得挺赞的，就顺便写了一下demo，并且学习了一些关于贝塞尔曲线的相关知识。

首先，要看懂本案例的代码，你需要具备 Android 自定义 View 的基本知识，并且你还有了解一些关于贝塞尔曲线的公式和算法。不过没关系，我们并不需要对贝塞尔深刻了解，只要会基本的根据公式，套用代码就好了。

来看一下贝塞尔曲线的一些相关知识，我也是从大佬的博客中学习得来的。我们来看看什么是贝塞尔曲线？

贝塞尔曲线(Bézier curve)，又称贝兹曲线或贝济埃曲线，是应用于二维图形应用程序的数学曲线。一般的矢量图形软件通过它来精确画出曲线，贝兹曲线由线段与节点组成，节点是可拖动的支点，线段像可伸缩的皮筋，我们在绘图工具上看到的钢笔工具就是来做这种矢量曲线的。

更形象的就直接来看动态图吧。

一阶贝塞尔曲线公式：由 P0 至 P1 的连续点， 描述的一条线段

二阶贝塞尔曲线公式：曲线的切线 P0-P1、P1-P2 组成的运动轨迹

三阶贝塞尔曲线公式：

从上面的动态图，可以很直观的看到曲线的计算公式和它的路径形成的规律。而我们要实现的效果，运用的就是三阶贝塞尔曲线的公式。首先，需要确定曲线的路径的话，就必须先确定它的点位置。我以是这样的方式来确定点位置的，如下图：

我使用的就是这三个点，两边都可以，随机的选择一边。这样的话，我们的曲线就在屏幕内，它的形成大致和我们上面的动态图有点类似。那么看代码：

private Point setPoint1 {

Point points = new Point{

new Point(mLoveX, mLoveY),

new Point(0, mcanvasHeight / 2),

new Point(mCanvasWidth 20, -mLoveWidth - 10),

};

return points;

}

private Point setPoint2 {

Point points = new Point{

new Point(mLoveX, mLoveY),

new Point(mCanvasWidth, mCanvasHeight / 2),

new Point(-mLoveWidth - 20, -mLoveWidth - 10),

};

return points;

}

上面代码是初始化两种点的坐标，mLoveX，mLoveY 表示我们的爱心起始的位置。第一个集合点，对应图中的蓝线，第二个集合点，就对应橙色了。

接下来是重点部分，也就是把贝塞尔曲线公式转化为代码的形式，根据动态图中有一个 t 值，它的区间是 [0,1] 的，这个也很形象，t 从 0 变到 1 时，意味着曲线已经绘制完了。看代码：

/**

* 根据点得到曲线的路径上的点，k 是变化趋势

*/

private Point deCasteljau(Point[] points, float k) {

final int n = points.length;

for (int i = 1; i <= n; i )

for (int j = 0; j < n - i; j ) {

points[j].x = (int) ((1 - k) * points[j].x k * points[j 1].x);

points[j].y = (int) ((1 - k) * points[j].y k * points[j 1].y);

}

return points[0];

}

刚刚我们定义的两种点的集合，就可以将它传入了，这样根据 k 值的变化，就可以得到对应位置曲线上的点坐标。接下来，我们的任务就是开启一个子线程去跟新 k 值，将 k 值有 0 加到 1，然后返回的每个 point 对象，就是整条曲线的坐标散点。执行子线程获取点的代码：

mLoveThread = new Thread(new Runnable {

@Override

public void run {

while (k < 1) {

k = 0.01;

Point point = deCasteljau(mPoints, k);

mLoveX = point.x;

mLoveY = point.y;

if (mLoveY <= -mLoveWidth || mLoveY >= mCanvasHeight) {

k = 1;

}

if (mLoveX <= -mLoveWidth || mLoveX >= mCanvasWidth) {

k = 1;

}

postInvalidate;//异步刷新

try {

Thread.sleep(80);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace;

}

}

}

});

通过上面代码，我们就可以获取爱心图片的 x，y 坐标值了，然后再通过 onDraw 里面将它进行绘制就搞定啦。

@Override

protected void onDraw(Canvas canvas) {

super.onDraw(canvas);

mCanvasWidth = canvas.getWidth;

mCanvasHeight = canvas.getHeight;

mLoveBitmapX = mCanvasWidth / 2 - mLoveBitmapWidth / 2;

mLoveBitmapY = mCanvasHeight - 2 * mLoveBitmapHeight;

drawLoveBitmap(canvas);

canvas.drawBitmap(mDefLove, mLoveX, mLoveY, mPaint);

//随便画的

canvas.drawText("点赞", mCanvasWidth / 2 - mPaint.getTextSize, mLoveBitmapY mLoveBitmapHeight 100, mPaint);

canvas.drawLine(0, mLoveBitmapY mLoveBitmapHeight 20, mCanvasWidth, mLoveBitmapY mLoveBitmapHeight 20, mPaint);

}

这里的爱心，我使用的是六张不同的图片，我之前想尝试使用爱心函数公式来绘制的，不过也放弃了，计算太慢了，每个爱心算出来都要停顿一下，只好换图片的形式。

最后提一下就是点击这个图片才绘制的功能，我是在 onTouchEvent 中拿到点击的坐标位置，然后去判断它的点击位置是不是在那个爱心图片里面，代码如下：

private boolean isTouchLoveArea(int touchX, int touchY) {

return touchX >= mLoveBitmapX && touchX <= mLoveBitmapX mLoveBitmapWidth

&& touchY > mLoveBitmapY && touchY <= mLoveBitmapY mLoveBitmapHeight;

}

好了，最后也没什么好介绍的了，剩下的基本都是自定义 View 的知识，我们主要是关注这个贝塞尔曲线是如何绘制的就好，那么完整代码如下：

package com.example.xww.myapplication;

import android.content.Context;

import android.graphics.Bitmap;

import android.graphics.BitmapFactory;

import android.graphics.Canvas;

import android.graphics.Paint;

import android.graphics.Point;

import android.os.Build;

import android.support.annotation.able;

import android.support.annotation.RequiresApi;

import android.util.AttributeSet;

import android.view.MotionEvent;

import android.view.View;

import java.util.Random;

import java.util.concurrent.ExecutorService;

import java.util.concurrent.Executors;

/**

* @author xww

* @desciption : 点赞时爱心飘了，爱心路径绘制的是贝塞尔曲线

* @博客：https://blog.csdn.net/smile_running

* @date 2019/7/30

* @time 20:59

*/

@RequiresApi(api = Build.VERSION_CODES.N)

public class LoveView extends View {

private Paint mPaint;

//爱心图片

private Bitmap mLoveBitmap;

private Bitmap mLove1;

private Bitmap mLove2;

private Bitmap mLove3;

private Bitmap mLove4;

private Bitmap mLove5;

private Bitmap mLove6;

private Bitmap mDefLove;

private int mLoveWidth;

private int mLoveX;

private int mLoveY;

//图片绘制的 x，y 坐标

private int mLoveBitmapX;

private int mLoveBitmapY;

//图片的宽、高

private int mLoveBitmapWidth;

private int mLoveBitmapHeight;

// 画布宽、高

private int mCanvasWidth;

private int mCanvasHeight;

//触摸点

private int mTouchX;

private int mTouchY;

private ExecutorService mExecutorService;

private Thread mLoveThread;

//随机数

private Random mRandom;

private float k;//曲线斜率 k:[0,1]

private Point mPoints;//构成曲线随机点集合

@Override

protected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {

setMeasuredDimension(measureSpecWidth(widthMeasureSpec), measureSpecHeigth(heightMeasureSpec));

}

/**

* EXACTLY ：精确值，即 64dp 这样的具体值

* AT_MOST ：最大值，即 wrap_content 类型，可以达到父 View 一样的大小

* UNSPECIFIED ：未指定，即这个 View 可以无限大

*

* @param widthMeasureSpec 传入的 width 值

* @return 宽度值

*/

private int measureSpecWidth(int widthMeasureSpec) {

int mode = MeasureSpec.getMode(widthMeasureSpec);

int size = MeasureSpec.getSize(widthMeasureSpec);

return mode == MeasureSpec.EXACTLY ? size : Math.min(200, size);

}

private int measureSpecHeigth(int heightMeasureSpec) {

int mode = MeasureSpec.getMode(heightMeasureSpec);

int size = MeasureSpec.getSize(heightMeasureSpec);

return mode == MeasureSpec.EXACTLY ? size : Math.min(200, size);

}

private void init {

initPaint;

initBitmap;

mRandom = new Random;

mExecutorService = Executors.newWorkStealingPool(6);

}

private void initBitmap {

mLoveBitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources, R.drawable.loveclick);

mLoveBitmap = Bitmap.createScaledBitmap(mLoveBitmap, 180, 180, false);

mLoveBitmapWidth = mLoveBitmap.getWidth;

mLoveBitmapHeight = mLoveBitmap.getHeight;

mLove1 = BitmapFactory.decodeResource(getResources, R.drawable.love1);

mLove2 = BitmapFactory.decodeResource(getResources, R.drawable.love2);

mLove3 = BitmapFactory.decodeResource(getResources, R.drawable.love3);

mLove4 = BitmapFactory.decodeResource(getResources, R.drawable.love4);

mLove5 = BitmapFactory.decodeResource(getResources, R.drawable.love5);

mLove6 = BitmapFactory.decodeResource(getResources, R.drawable.love6);

mLove1 = reSizeLove(mLove1);

mLove2 = reSizeLove(mLove2);

mLove3 = reSizeLove(mLove3);

mLove4 = reSizeLove(mLove4);

mLove5 = reSizeLove(mLove5);

mLove6 = reSizeLove(mLove6);

mDefLove = mLove1;

mLoveWidth = mLove1.getWidth;

setDefPosition;

}

private Bitmap reSizeLove(Bitmap src) {

return Bitmap.createScaledBitmap(src, 160, 160, false);

}

private void initPaint {

mPaint = new Paint;

mPaint.setColor(getResources.getColor(android.R.color.holo_purple));

mPaint.setStrokeWidth(8f);

mPaint.setStyle(Paint.Style.FILL);

mPaint.setDither(true);

mPaint.setAntiAlias(true);

mPaint.setTextSize(45f);

}

public LoveView(Context context) {

this(context, );

}

public LoveView(Context context, @able AttributeSet attrs) {

this(context, attrs, 0);

}

public LoveView(Context context, @able AttributeSet attrs, int defStyleAttr) {

super(context, attrs, defStyleAttr);

init;

}

@Override

protected void onDraw(Canvas canvas) {

super.onDraw(canvas);

mCanvasWidth = canvas.getWidth;

mCanvasHeight = canvas.getHeight;

mLoveBitmapX = mCanvasWidth / 2 - mLoveBitmapWidth / 2;

mLoveBitmapY = mCanvasHeight - 2 * mLoveBitmapHeight;

drawLoveBitmap(canvas);

canvas.drawBitmap(mDefLove, mLoveX, mLoveY, mPaint);

//随便画的

canvas.drawText("点赞", mCanvasWidth / 2 - mPaint.getTextSize, mLoveBitmapY mLoveBitmapHeight 100, mPaint);

canvas.drawLine(0, mLoveBitmapY mLoveBitmapHeight 20, mCanvasWidth, mLoveBitmapY mLoveBitmapHeight 20, mPaint);

}

private Point setPoint1 {

Point points = new Point{

new Point(mLoveX, mLoveY),

new Point(0, mCanvasHeight / 2),

new Point(mCanvasWidth 20, -mLoveWidth - 10),

};

return points;

}

private Point setPoint2 {

Point points = new Point{

new Point(mLoveX, mLoveY),

new Point(mCanvasWidth, mCanvasHeight / 2),

new Point(-mLoveWidth - 20, -mLoveWidth - 10),

};

return points;

}

private void setDefPosition {

mLoveX = mCanvasWidth / 2 - mLoveWidth / 2;

mLoveY = mLoveBitmapY - 80;

}

private void drawDynamicLove {

setDefPosition;

//设置爱心的样式和位置

int color = mRandom.nextInt(6) 1;

mDefLove = getBitmap(color);

k = 0;//开始

//添加贝塞尔路径的点

if (mRandom.nextInt(2) == 0) {

mPoints = setPoint1;

} else {

mPoints = setPoint2;

}

mLoveThread = new Thread(new Runnable {

@Override

public void run {

while (k < 1) {

k = 0.01;

Point point = deCasteljau(mPoints, k);

mLoveX = point.x;

mLoveY = point.y;

if (mLoveY <= -mLoveWidth || mLoveY >= mCanvasHeight) {

k = 1;

}

if (mLoveX <= -mLoveWidth || mLoveX >= mCanvasWidth) {

k = 1;

}

postInvalidate;//异步刷新

try {

Thread.sleep(80);

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace;

}

}

}

});

mExecutorService.execute(mLoveThread);

}

private Bitmap getBitmap(int color) {

switch (color) {

case 1:

return mLove1;

case 2:

return mLove2;

case 3:

return mLove3;

case 4:

return mLove4;

case 5:

return mLove5;

case 6:

return mLove6;

}

return ;

}

private void drawLoveBitmap(Canvas canvas) {

canvas.drawBitmap(mLoveBitmap, mLoveBitmapX, mLoveBitmapY, mPaint);

}

/**

* 根据点得到曲线的路径上的点，k 是变化趋势

*/

private Point deCasteljau(Point[] points, float k) {

final int n = points.length;

for (int i = 1; i <= n; i )

for (int j = 0; j < n - i; j ) {

points[j].x = (int) ((1 - k) * points[j].x k * points[j 1].x);

points[j].y = (int) ((1 - k) * points[j].y k * points[j 1].y);

}

return points[0];

}

@Override

public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {

mTouchX = (int) event.getX;

mTouchY = (int) event.getY;

switch (event.getAction) {

case MotionEvent.ACTION_DOWN:

if (isTouchLoveArea(mTouchX, mTouchY)) {

drawDynamicLove;

}

break;

case MotionEvent.ACTION_UP:

break;

}

return super.onTouchEvent(event);

}

private boolean isTouchLoveArea(int touchX, int touchY) {

return touchX >= mLoveBitmapX && touchX <= mLoveBitmapX mLoveBitmapWidth

&& touchY > mLoveBitmapY && touchY <= mLoveBitmapY mLoveBitmapHeight;

}

}

这就是整个效果的代码图了，将它放到 activity_main 里面，运行一下就可以看到效果了。

声明：本文为 CSDN 博客精选文章，版权归作者所有。作者：威威喵

原文：https://blog.csdn.net/smile_Running/article/details/98170645

【END】

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