canvas 手势控制

基本介绍

关于 canvas 的基本使用，可以参考以下两个网站：

Android Canvas绘图详解(图文) - 泡在网上的日子

Android中Canvas绘图基础详解(附源码下载) - CSDN博客

这里主要讲解如何将 canvas 实际运用到我们的项目中。

手势控制

canvas 没有提供有关手势缩放的功能，但我们可以利用 onTouchListener 来监测手势，并根据手势的不同对扫描图作不同处理，比如移动和缩放。首先，让绘制图形的这个类继承一个接口 —— View.OnTouchListener，然后再实现该接口中的 onTouch 方法。

@Override
// 实现接口 View.OnTouchListener 的 onTouch 方法
public boolean onTouch(View v, MotionEvent event) {
    // ...
    return false;
}

只要有手指触碰到绘制的图形，就会触发 onTouch 方法，因此我们只要可以监测到触碰到图形的手指正在进行什么动作，就可以对图形做相应的处理。比如，如果 onTouch 监测到有一根手指从屏幕的左边滑到了右边，那么说明图形应该向右移，如果 onTouch 监测到有两根手指触碰到了屏幕，并且它们的距离在不断减小，那很显然，图形应该被缩小。可是，手指的动作这么灵活，该怎么监测呢？下面我们就来解决这个问题。

无论是什么动作，手指肯定需要先触碰到屏幕，最后再离开屏幕，这样才能完成一整个动作。Android 提供了一个方法来专门监测这两个动作以及更多的动作：

event.getAction()
<small><i>（event 是 onTouch 方法的第二个参数）</i></small>

getAction() 会返回一个 int 型的值，不同的动作对应着不同的值，比如手指按下对应 0，手指抬起对应 1 等等。当然，这么多动作和值，我们不可能全记得，好在 Android 将不同的值都取了一个名字并保存在 MotionEvent 类中，比如

MotionEvent.ACTION_DOWN = 0
MotionEvent.ACTION_UP = 1
MotionEvent.MOVE = 2
...

既然这么方便，我们就可以通过 switch-case 结构来精准监测不同的动作了，看一下下面的代码：

@Override
public boolean onTouch(View v, MotionEvent event) {
    switch (event.getAction()) {
        // 手指按下
        case MotionEvent.ACTION_DOWN:
            // ...针对该动作，对图形作出处理
            break;
        // 最后一根手指抬起
        case MotionEvent.ACTION_UP:
            // ...针对该动作，对图形作出处理
            break;
        // 手指移动
        case MotionEvent.ACTION_MOVE:
            // ...针对该动作，对图形作出处理
            break;
        // ...更多的动作
        default:
            break;
    }
    return false;
}

onTouch方法 通过 event.getAction() 获取到的值，自动判断执行哪一个 case 中的代码，即通过监测不同的动作来对图形作出相应处理。我们的处理主要就是移动和缩放，那么下面分别介绍这两方面该如何处理。

移动

Android 提供了两个方法 event.getX() 和 event.getY()，这两个方法可以获取到当前手指在屏幕上的坐标值，那么只要将当前的坐标值减去之前的坐标值就可以得到手指在 x 和 y 方向分别移动了多少，再让图形移动这么多就可以了。下面是具体步骤：

1. 我们先在绘制图形类中新增两个 float 型成员变量 xDown 和 yDown，用来分别记录手指当前的 x 坐标和 y 坐标。

2. 在 onTouch 方法中的 switch-case 结构中的 MotionEvent.ACTION_DOWN case 中，记录下手指刚按下时的坐标：

xDown = event.getX();
yDown = event.getY();

（只有手指刚按下去的一刻才会触发MotionEvent.ACTION_DOWN中的代码）

3. 在 onTouch 方法中的 switch-case 结构中的 MotionEvent.ACTION_MOVE case 中，动态更新每次手指移动的坐标距离：

xTranslate += (event.getX() - xDown) / xScale;
xDown = event.getX();
yTranslate += (event.getY() - yDown) / yScale;
yDown = event.getY();

稍微解释一下，手指每移动一小距离都会执行以上代码，其中 xTranslate 和 yTranslate 是用来控制图形移动的，初始值是 0，只要它们的值变化了，图形就会移动；xScale 和 yScale 是用来控制图形缩放的，初始值是 1，只要它们的值变化了，图形就会缩放。拿 xTranslate 来说，手指每移动一小距离，都把当前手指的 x 坐标值减去移动之前的 x 坐标值，然后除以当前缩放的比例，再把这个值赋给 xTranslate，这时图形就会移动相应的距离，并且移动的距离和你手指移动的距离完全相等。需要注意的是，在手指移动的过程中，需要不断的把当前手指的 x 坐标值赋给 xDown，即 xDown = event,getX()，因为 event.getX() 的值始终比 xDown 先变化，这样就能保证它们之间始终有一个微小的差值，这个差值就是图形每次移动的那一点微小的距离，因为距离实在太小，所以整个过程看起来就是连续移动了。简而言之，图形的一整段移动是由无数段微小的移动组成的。

4. 加上当前手指数目的判断。因为当手指移动时，可能是一根手指也可能是两根手指，如果是两根手指，要实现的功能就是缩放而不是移动了，因此需要加上手指数目的判断，这个很好完成，因为 Android 提供了一个方法来获取手指数目的方法：event.getPointerCounter()，这个方法可以直接返回当前触摸到屏幕的手指数目，然后通过 if 语句加入到 MotionEvent.ACTION_MOVE case 中就可以了，如果返回 1，就执行有关图形移动的代码，如果返回 2，就执行有关图形缩放的代码。

缩放

缩放的原理也很好理解。首先，要实现缩放，一定有两根手指触碰到屏幕，那么，我们可以获取当前两根手指的距离和之前两根手指的距离，然后算出比例，这个比例就是图形应该缩放的比例。比如之前手指间的距离是 1，现在是 2，那么图形应该被放大 \(\frac{2}{1}\) 即 2 倍。

下面来看具体步骤：

1. 我们先要获取两根手指触碰到屏幕时它们之间的距离。之前提到过，手指的每一个动作都对应着一个 int 型的值，两根手指触碰到屏幕这个动作对应的值是 261。然后我们可以通过 event.getX(0) 和 event.getX(1) 分别获取两根手指的坐标，然后相减即可得到两根手指在 x 轴方向的距离，同样的方法也能得到 y 轴方向的距离，然后这两个距离平方相加即可得到两根手指之间的距离，代码如下：

case 261:
    double xLenDown = Math.abs(event.getX(0) - event.getX(1));
    double yLenDown = Math.abs(event.getY(0) - event.getY(1));
    lenDown = Math.sqrt(xLenDown * xLenDown + yLenDown * yLenDown);
    break;

2. 每次移动手指，都记录下当前手指间的距离，然后除以上次移动时手指间的距离，再减去 1，就得到了这次移动后图形应该缩放的比例，如果大于 0，图形就会放大，否则就会缩小，并且为了不让图形缩小到消失，加入一条 if 语句，设置最小缩放比例为 0.4。代码如下：

else if (event.getPointerCount() == 2) {
    // 实现扫描图缩放
    double xLenMove = Math.abs(event.getX(0) - event.getX(1));
    double yLenMove = Math.abs(event.getY(0) - event.getY(1));
    double lenMove = Math.sqrt(xLenMove * xLenMove + yLenMove * yLenMove);
    // 动态更新
    // 设置最小缩放比例为 0.4
    if (xScale + (lenMove / lenDown - 1) > 0.4) {
        xScale += (lenMove / lenDown - 1);
        yScale += (lenMove / lenDown - 1);
        lenDown = lenMove;
    }
}

首页折线图和扫描图同步移动和缩放

这个功能的目的是，当折线图或者扫描图任何一者移动或者缩放时，另一者也要移动或缩放同样的距离或程度。其中，另一者只在横轴方向上保持同步移动，并且二者缩放时均以当前图形的中心点为缩放中心。

这个功能分为两个部分，一个是改变折线图的同时改变扫描图，一个是改变扫描图的同时改变折线图，先说简单的。

改变折线图的同时改变扫描图

如果上面的移动和缩放弄清楚了，那么这个功能其实不难实现。关键在于同步改变 xTranslate 和 xScale。

在 FragmentDataMeasure 类中，折线图的实例是 mGraphicaView，那么监控折线图的手势，当出现移动和缩放的手势时，同步更改扫描图中的 xTranslate 和 xScale ，另外在注意一些细节即可。这里就不在赘述了。

改变扫描图的同时改变折线图

这个功能的困难在于，虽然绘制折线图的库 GraphicaView 是以 canvas 为基础封装成的，但对于绘制图形的方法，两者有很大的区别，比如 canvas 在绘制图形时是直接根据给出的像素坐标值确定位置的，这个坐标值是基于屏幕自身的；而 GraphicaView 是根据对应于坐标轴上的坐标值确定位置的，这个坐标值是基于用户自己确定的坐标轴的长度的。要解决这个问题，需要找到折线图和扫描图的一个共同特征作为桥梁，将两种坐标值联系起来。

不过在研究 GraphicaView 库后发现，GraphicaView 类中提供了两个方法，可以分别获取和设置当前屏幕上显示出来的 x 轴的最小和最大坐标，即图中所示的两个位置的坐标

image

有了这个方法，这个功能的实现就应该有思路了。我们先考虑移动时的同步。

移动时同步

我们先考虑一下折线图和扫描图的共同特征是什么，由于两幅图在 x 轴方向上都显示的是扫描的距离，因此这个距离应该是相等的，这个距离就是共同特征。

在 ScanningService 类中，有一个 xDistance 属性，专门用来记录这个距离，而且，xDistance 的值与折线图中的 x 轴长度是相等的，如图所示：

image

图中折线图的红色箭头之间的距离大致为 0.35，扫描图的绿色箭头之间的距离也大致为 0.35，而 0.35 其实就是 xDistance 的值。

当移动扫描图时，由于我们现在可以获取到手指移动的距离 xDistance（注意这个距离是基于屏幕坐标系的，而不是折线图的坐标系），那么只要知道扫描图的 x 轴方向的总距离 width（基于屏幕坐标系），然后让 xDistance 除以 width，就得到了移动距离占总距离的比例，最后让这个比例乘以 xDistance，就得到了基于折线图坐标系的距离。Android 正好提供了一个方法 canvas.getWidth() 用来获取 x 轴方向的距离，因此三个值都有了，那么折线图移动的距离就可以算出来了，代码如下：

// 同步折线图
public void syncGraphicalView(double xTrans) {
    // 更新折线图
    FragmentDataMeasure.getInstance().mService.getMultipleSeriesRenderer()
                .setXAxisMin(-xTrans);
    FragmentDataMeasure.getInstance().mService.getMultipleSeriesRenderer()
                .setXAxisMax(scanView.getXDistance() - xTrans);
    // 重绘折线图
    FragmentDataMeasure.getInstance().mGraphicalView.repaint();
}

其中 setXAxisMin() 和 setXAxisMax() 是设置折线图 x 轴最小和最大坐标的方法，由于图形向右移，屏幕同样位置的坐标值就会减小，因此参数前带有负号。

接下来考虑缩放时的同步。

缩放时同步

缩放比移动复杂一点。

以下两幅图分别是扫描图缩小前和缩小后的图像

image image

很明显缩小后，横轴所显示的长度比缩小前更长了，由于缩放中心是图形的中心点，因此左右两边多出的距离应该是相同的，除以二就可以得到两边各自多出的距离，这个距离就是折线图的 x 轴左右两边应该移动的量。

用代码来描述就是如下形式：

(scanView.getXDistance() / scanView.getXScale() - scanView.getXDistance()) / 2

其中，getXScale() 用来获取当前缩放的比例，之后用缩放后的 xDistance 减去缩放前的，然后除以二就得到了折线图 x 轴左侧和右侧各应该移动的距离（左侧坐标减小右侧坐标变大即为放大折线图，反之则为缩小折线图）。

最后我们发现，其实移动和缩放折线图的方法都是通过设置折线图 x 轴左右两侧的坐标实现的，因此可以将移动和缩放的代码加在一起。如下所示：

// 同步折线图
public void syncGraphicalView(double xTrans) {
    // 更新折线图
    FragmentDataMeasure.getInstance().mService.getMultipleSeriesRenderer()
                .setXAxisMin(-xTrans -
                        (scanView.getXDistance() / scanView.getXScale() - scanView.getXDistance()) / 2);
    FragmentDataMeasure.getInstance().mService.getMultipleSeriesRenderer()
                .setXAxisMax(scanView.getXDistance() - xTrans +
                        (scanView.getXDistance() / scanView.getXScale() - scanView.getXDistance()) / 2);
    // 重绘折线图
    FragmentDataMeasure.getInstance().mGraphicalView.repaint();
}

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原文地址：Canvas 在 LCJCSys 中的运用