Java SharinganJPanel (整理)

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  2  *                    Java SharinganJPanel (整理)     
  3  *                                 
  4  *                                          2016-1-2 深圳 南山平山村 曾剑锋
  5  * 设计声明：
  6  *         1、虽然岸本是日本人，而我个人作为其模仿者，依然想表示个人对其的敬意，希望作品
  7  *              不会玷污写轮眼的名声。
  8  *         2、由于本次设计包含过多数学计算，所以强烈建议您通过《注意事项》中的5查看图是
  9  *              如何设计的，先不要看源码，然后自己试图去设计，而您仅需要知道：计算机计算
 10  *              开方、三角函数、反三角等会造成误差，仅此而已。
 11  *         3、由于我本人在《动态中国太极图——Java原创》中改了一个注释错误，导致《动态中国
 12  *              太极图——Java原创》不能再次通过系统的审批，不知何故，所以导致大家可能看不
 13  *              到《动态中国太极图——Java原创》里面详细的注释，深表遗憾。同时也对我自己没
 14  *              能认真做好本质工作表示深深的反思。
 15  *         4、如果您对这个很好奇，那么请现查阅本人发表的《动态中国太极图——Java原创》(不
 16  *              知道还能不能通过审批)、《动态眨眼效果——Java原创》，因为那两个是这个设计
 17  *              的引导＋铺垫。
 18  *         
 19  *         
 20  * 注意事项：
 21  *         1、本程序为java程序，同时感谢您花费宝贵的时间来阅读本文档；
 22  *         2、请注意包名为：practice，文件名为：SharinganJFrame(Sharingan是写轮眼的英文)，
 23  *              注意检查，以防一些不必要的麻烦；
 24  *         3、在完成确认2中的内容后，本程序可以直接运行，因为本软件说明都在注释中；
 25  *         4、由于本设计是继《动态中国太极图——Java原创》、《动态眨眼效果——Java原创》后编
 26  *              写，所以在那里面已说明的东西，不再详述，同时由于个人能力、阅历等原因，有
 27  *              些细节可能并没有详细阐述，或者有疏漏，请谅解。                        
 28  *         5、您可以注释paint()方法中的一些代码，因为效果很直观，也许这样您理解得更快，
 29              建议如下：
 30  *             5.1 先看paint()方法第1条语句效果，把paint()方法中的其它语句注释掉；
 31  *             5.2 再看paint()方法第1、2条语句效果，把paint()方法中的其它语句注释掉；
 32  *             5.3 再看paint()方法第1、2、3条语句效果，把paint()方法中的其它语句注释掉；
 33  *             5.4 以上面的方法类推，直到paint()方法中没有语句被注释，相信等您看完，您就
 34  *                理解了。
 35  *
 36  * 设计目标：在一个JFrame中绘制一个动态的写轮眼(动漫《火影》中的特殊眼睛)。
 37  *
 38  * 设计说明：   
 39  *      相信很多人不喜欢看那些很长文字的说明，所以本人只简单介绍一下个人想法及遇到的一
 40  *        些问题：
 41  *          1、设计的源头来自我和同桌(程梦真)无意中提到写轮眼，所以打算把它用Java绘出来，
 42  *              而且要是动态的；
 43  *          2、目前的版本的写轮眼和最初设计的写轮眼有很大差别，很多单词的定义已经没有了
 44  *              当初的味道。
 45  *          3、绘制这个动态的写轮眼的时候遇到最严重的的问题是计算误差，就是苍老师说的
 46  *              精确但不准确，所以angleErr是用来做误差补偿的，当然这个还是不是很准确，没
 47  *              有更深入的去探究，由于本来就是娱乐，所以没打算去深究，如果你感兴趣，想去
 48  *              琢磨，请注意一下angleErr所出现的地方，本人因为这个误差，重画了进3遍才找
 49  *              出根本原因。
 50  *             
 51  *    2014-1-13 星期一 晴 8度 微风 南昌
 52  *
 53  */
 54 package demo;
 55 
 56 import java.awt.Color;
 57 import java.awt.Graphics;
 58 
 59 import javax.swing.JFrame;
 60 import javax.swing.JPanel;
 61 
 62 public class SharinganJPanel extends JPanel {
 63     //设置中心坐标，个人喜欢一种心点作为物体的坐标，物理里面成为质点
 64     static int centerX = 600/2;
 65     static int centerY = 600/2;
 66     //外圆半径，写轮眼转动所依赖的红线
 67     double extendCircleSemi = 200;
 68     //写轮眼的旋转部分有一个固定的大小的圆，刚开始设计的时候是定义为白色的，后来改为了红色，好看 ^_^
 69     double whiteOfSharingan = extendCircleSemi/6;
 70     //在上面的红色的圆旁边有一个随着旋转角度变大而变大的圆，其半径为miniCircleSemi
 71     double miniCircleSemi = 0;
 72     //这里用到了绘制太极时的思路，这个圆和上面的两个圆(whiteOfSharingan和miniCircleSemi)外切
 73     double sharinganSemi = 0;
 74     //旋转度角范围的变量，您可以通过观察旋转的循环角度是120*2
 75     int angleCircle = 0;
 76     //小圆(miniCircleSemi)和白圆(whiteOfSharingan)在外圆(extendCircleSemi)上的角度
 77     double angleOfWhiteMini = 0;
 78     //写轮眼沟玉圆(sharinganSemi)和白圆(whiteOfSharingan)在外圆(extendCircleSemi)的角度
 79     double angleOfwhiteShar = 0;
 80     //用于判断圆是否到达极限位置，还句话说就是是否到达了正确的角度，进行下一次循环
 81     boolean flag = true;
 82     //沟玉球心到弦(whiteOfSharingan圆中心和miniCircleSemi圆中心所连成的线)中心距离；
 83     double distansOfWhiteShar =0;
 84     //沟玉球心到中心点的距离，这一步主要是为了计算坐标
 85     double distansOfSharSemi = 0;
 86     //在绘图过程中，由于计算机计算开方、三角函数、反三角等造成了误差，这是一个补偿值，但要注意真正补偿的
 87     //误差为这个误差的angleErr*2/3,因为这个值是本人通过理想设置临界状态得到的值。
 88     double angleErr = 0.02500260489936114;
 89     //沟玉球(whiteOfSharingan)中的黑球半径，这个值是动态的
 90     int blackOfWhiteSemi = 0;
 91     //中心眼睛所占的长度
 92     int eyeLength = 300;
 93     //眼睛幅值
 94     int amplitude = 50;
 95     
 96     public SharinganJPanel() {
 97         
 98         startRun();
 99     }
100     
101     @Override
102     public void paint(Graphics graphics) {
103         System.out.println();
104         super.paint(graphics);
105         this.setBackground(Color.black);
106         //绘制一个眼睛作为背景
107         graphics.setColor(Color.red);
108         for (int i = 0; i < eyeLength; i++) {
109             graphics.drawLine(    centerX-eyeLength/2+i,
110                                 centerY-(int)(Math.sin(Math.PI*i/eyeLength)*amplitude),
111                                 centerX-eyeLength/2+i,
112                                 centerY+(int)(Math.sin(Math.PI*i/eyeLength)*amplitude));
113         }
114         //在眼睛的中心绘制一个黑色的圆
115         graphics.setColor(Color.black);
116         graphics.fillOval(    centerX-90/2,
117                             centerY-90/2,
118                             90,
119                             90);
120         //在眼睛的中心绘制一个白色的圆
121         graphics.setColor(Color.white);
122         graphics.fillOval(    centerX-60/2/2/2,
123                             centerY-60/2/2/2,
124                             60/2/2,
125                             60/2/2);
126         //用于绘制3个不同角度、在不断变化、不同位置的太极图，图是有顺序的
127         for (int i = 0; i < 3; i++) {
128             //绘制写轮眼球(sharinganSemi)
129             graphics.setColor(Color.red);
130             graphics.fillArc(   (int)(centerX-sharinganSemi+Math.cos(Math.PI*(angleCircle+90+(i*120))/180-angleOfWhiteMini/2+angleOfwhiteShar+angleErr*2/3)*distansOfSharSemi),
131                                 (int)(centerY-sharinganSemi-Math.sin(Math.PI*(angleCircle+90+(i*120))/180-angleOfWhiteMini/2+angleOfwhiteShar+angleErr*2/3)*distansOfSharSemi),
132                                 (int)(sharinganSemi*2),
133                                 (int)(sharinganSemi*2),angleCircle+i*120,180);
134             //绘制写轮眼固定圆(whiteOfSharingan)
135             graphics.setColor(Color.red);
136             graphics.fillOval(  (int)(centerX-whiteOfSharingan+Math.cos(Math.PI*(angleCircle+90+(i*120))/180)*extendCircleSemi),
137                                 (int)(centerY-whiteOfSharingan-Math.sin(Math.PI*(angleCircle+90+(i*120))/180)*extendCircleSemi),
138                                 (int)(whiteOfSharingan*2),
139                                 (int)(whiteOfSharingan*2));
140             //绘制写轮眼黑球(miniCircleSemi)
141             graphics.setColor(Color.black);
142             graphics.fillOval(  (int)(centerX-miniCircleSemi+Math.cos(Math.PI*(angleCircle+90+(i*120))/180-angleOfWhiteMini)*extendCircleSemi),
143                                 (int)(centerY-miniCircleSemi-Math.sin(Math.PI*(angleCircle+90+(i*120))/180-angleOfWhiteMini)*extendCircleSemi),
144                                 (int)(miniCircleSemi*2),
145                                 (int)(miniCircleSemi*2));
146             //绘制写轮眼固定球内黑球(blackOfWhiteSemi)
147             graphics.setColor(Color.black);
148             graphics.fillOval(  (int)(centerX-(blackOfWhiteSemi+0.0)/120*whiteOfSharingan/2+Math.cos(Math.PI*(angleCircle+90+(i*120))/180)*extendCircleSemi),
149                                 (int)(centerY-(blackOfWhiteSemi+0.0)/120*whiteOfSharingan/2-Math.sin(Math.PI*(angleCircle+90+(i*120))/180)*extendCircleSemi),
150                                 (int)((blackOfWhiteSemi+0.0)/120*whiteOfSharingan),
151                                 (int)((blackOfWhiteSemi+0.0)/120*whiteOfSharingan));
152         }
153         //绘制外圆
154             graphics.setColor(Color.red);
155             graphics.drawOval(  (int)(centerX-extendCircleSemi),
156                                 (int)(centerY-extendCircleSemi),
157                                 (int)(extendCircleSemi)*2,
158                                 (int)(extendCircleSemi)*2);
159     }
160     public void startRun() {
161         new Thread(){
162             public void run() {
163                 while(true){
164                     if (flag) {
165                         angleCircle += 2 ;
166                         //沟玉白球中的黑球半径
167                         blackOfWhiteSemi = angleCircle;
168                         //System.out.println(angleCircle);
169                         //根据目前写轮眼沟玉球转过角度来确定mini小球目前的对应的半径
170                         miniCircleSemi = (angleCircle+0.0)/120*whiteOfSharingan;
171                         //System.out.println(miniCircleSemi);
172                         //沟玉球半径
173                         sharinganSemi = miniCircleSemi+whiteOfSharingan;
174                         //System.out.println(sharinganSemi);
175                         //由于白球和mini小球都是在外圆上，所以通过弦对应的角度来求的小圆落后于白球的角度
176                         angleOfWhiteMini = Math.asin(sharinganSemi/2/extendCircleSemi)*2;
177                         //System.out.println(angleOfWhiteMini);
178                         //沟玉球心到白球中心距离
179                         distansOfWhiteShar = (whiteOfSharingan-miniCircleSemi)/2;
180                         //沟玉球心到中心点的距离
181                         distansOfSharSemi = Math.sqrt(  extendCircleSemi*extendCircleSemi
182                                                         -((whiteOfSharingan+miniCircleSemi)/2)*((whiteOfSharingan+miniCircleSemi)/2)
183                                                         +((whiteOfSharingan-miniCircleSemi)/2)*((whiteOfSharingan-miniCircleSemi)/2));
184                         //沟玉球心和白求在中心圆上所成的角度
185                         //通过这里可以可以求出由于计算机计算产生的计算误差为（0.02500260489936114）
186                     //System.out.println(distansOfSharSemi);
187                         angleOfwhiteShar = Math.asin(distansOfWhiteShar/2/distansOfSharSemi);
188                         //System.out.println(angleOfwhiteShar);
189                         if (angleCircle == 120) {
190                             flag = false;
191                         }
192                     }else {
193                         angleCircle += 2;
194                         //沟玉白球中的黑球半径
195                         blackOfWhiteSemi = 240-angleCircle;
196                         //根据目前写轮眼沟玉球转过角度来确定mini小球目前的对应的半径
197                         miniCircleSemi = (240.0-angleCircle)/120*whiteOfSharingan;
198                         //miniCircleSemi = (angleCircle+0.0)/120*whiteOfSharingan;
199                         //沟玉球半径
200                         sharinganSemi = miniCircleSemi+whiteOfSharingan;
201                         //由于白球和mini小球都是在外圆上，所以通过弦对应的角度来求的小圆落后于白球的角度
202                         angleOfWhiteMini = Math.asin(sharinganSemi/2/extendCircleSemi)*2;
203                         //沟玉球心到白球中心距离
204                         distansOfWhiteShar = (whiteOfSharingan-miniCircleSemi)/2;
205                         //沟玉球心到中心点的距离
206                         distansOfSharSemi = Math.sqrt(  extendCircleSemi*extendCircleSemi
207                                                         -((whiteOfSharingan+miniCircleSemi)/2)*((whiteOfSharingan+miniCircleSemi)/2)
208                                                         +((whiteOfSharingan-miniCircleSemi)/2)*((whiteOfSharingan-miniCircleSemi)/2));
209                         //沟玉球心和白求在中心圆上所成的角度
210                         angleOfwhiteShar = Math.asin(distansOfWhiteShar/2/distansOfSharSemi);
211                         if (angleCircle == 240) {
212                             angleCircle = 0;
213                             flag = true;
214                         }
215                     }
216                     try {
217                         Thread.sleep(20);
218                     } catch (InterruptedException e) {
219                         e.printStackTrace();
220                     }
221                     repaint();                
222                 }
223             };
224         }.start();
225     }
226     public static void main(String[] args) {
227         JFrame jFrame = new JFrame();
228         jFrame.setTitle("Sharingan");
229         jFrame.setSize(centerX*2, centerY*2);
230         jFrame.getContentPane().setBackground(Color.black);
231         jFrame.setLocationRelativeTo(null);
232         jFrame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
233         
234         JPanel jPanel = new SharinganJPanel();
235         jFrame.add(jPanel);
236         jFrame.setVisible(true);
237     }
238 }