path: root/ws2015/eip/blaetter/07/de/lmu/tcs/GraphicsWindow.java

package de.lmu.tcs;

import java.awt.*;
import java.util.ArrayList;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JPanel;
import javax.swing.Timer;

import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.awt.event.MouseAdapter;
import java.awt.event.WindowAdapter;
import java.awt.event.WindowEvent;
import java.awt.event.MouseEvent;
import java.awt.geom.RectangularShape;
import java.awt.geom.GeneralPath;

/**
 Eine Klasse zu pädagogischen Zwecken.
 Erlaubt die Eingabe von Punktkoordinaten
 mittels Mausklicks, das Zeichnen einfacher
 2D Objekte (java.awt.Shape), sowie die
 Ausgabe von Texten in einer Statuszeile.
 @version 3.043
 @author Martin Hofmann und die EiP-Teams verschiedener Jahre
 */

public class GraphicsWindow {

    private int width;
    private int height;
    private JFrame dasFenster;
    private static int fensterZahl;
    private static int fensterNr;
    private Label label;
    private GraphicsWindowPanel panel;
    private Point mousePos;
    private Color activeColor = Color.BLACK;
    final private Color backColor = Color.WHITE;
    MyMouseAdapter mouseListener;

    /**
     Erzeugt ein Fenster der Größe 640 auf 480 mit Textausgabe, Mauseingabe und Grafikausgabe.
     */
    public GraphicsWindow() {
        this(640, 480);
    }

    /**
     Erzeugt ein Fenster in vorgegebener Größe mit Textausgabe, Mauseingabe und Grafikausgabe.
     @param width Breite des Fensters
     @param height Höhe des Fensters
     */
    public GraphicsWindow(int width, int height) {
        this.width  = width;
        this.height = height;
        dasFenster  = new JFrame();
        dasFenster.setTitle("Grafikfenster " + ++fensterNr);
        fensterZahl++;
        dasFenster.setLocationByPlatform(true);
        dasFenster.setSize(width,height+50);
        dasFenster.getContentPane().setPreferredSize(new Dimension(width, height+50));
        dasFenster.pack();
        dasFenster.addWindowListener(new WindowAdapter(){
            public void windowClosing(WindowEvent e) {
                dasFenster.dispose(); // nicht gleich alle Fenster abschiessen
                if (--fensterZahl<1) System.exit(0);
            }
        });

        label = new Label("Statuszeile...");
        label.setFont(new Font("Helvetica", Font.PLAIN, 12));
        dasFenster.getContentPane().add(label,"North" );
        panel = new GraphicsWindowPanel();
        //panel.setBackground(Color.cyan);
        panel.addCommand(new SetColor(activeColor));
        dasFenster.getContentPane().add(panel,"Center");
        mousePos = new Point();
        mouseListener = new MyMouseAdapter();
        panel.addMouseListener(mouseListener);
        clear();
        dasFenster.setVisible(true);
    }

    /**
     Gibt eine Zeichenkette oben im Fenster aus.
     @param text diese Zeichenkette
     */
    public void setText(String text) {
        label.setText(text);
    }
    /**
     Liest den oben im Fenster angezeigten Text aus.
     @return den Text
     */
    public String getText() {
        return label.getText();
    }
    /**
     Wartet auf einen Mausklick. Die Methode blockiert das
     aufrufende Programm solange bis der Mausklick erfolgt ist.
     @return die Koordinaten des angeklickten Punkts
     */

    public Point mouseClick() {
        try{
            synchronized(mouseListener){mouseListener.wait();}
        }
        catch(InterruptedException e){
            e.printStackTrace();
        }
        return mousePos;
    }

    class MyMouseAdapter extends MouseAdapter {

        /**
         Beendet das Warten auf den Mausklick und verwertet die Koordinaten.
         Diese Methode ist nicht für den Anwender bestimmt.
         */

        synchronized public void mouseClicked(MouseEvent e){
            mousePos = e.getPoint();
            notifyAll();
        }
    }


    /**
     Schaltet die Zeichenfarbe auf die Hintergrundfarbe um. Dies ist
     das Mittel, um gezeichnete Linien wieder zu löschen.
     */
    public void switchToBackgroundColor(){
        activeColor = backColor;
        panel.addCommand(new SwitchToBackgroundColor(activeColor));
        panel.repaint();
    }

    /**
     Schaltet die Zeichenfarbe auf Schwarz um.
     */
    public void switchToForegroundColor(){
        activeColor = Color.BLACK;
        panel.addCommand(new SetColor(activeColor));
        panel.repaint();
    }


    /** Liefert die aktuelle Zeichenfarbe.
     @return die aktuelle Zeichenfarbe des GraphicsWindow. */
    public Color getColor() {
        // return panel.getGraphics().getColor(); // getGraphics() has unpleasant side-effects. :(
                /* Fixed by adding another instance variable activeColor for now. */
        return activeColor;
    }

    /**
     Zeichnet eine Linie in der aktuellen Zeichenfarbe.
     @param x Anfangspunkt
     @param y Endpunkt
     */
    public void drawLine(Point x, Point y){
        // Odering points reduces the amount of graphical artifacts in rendering the same object in different ways
        Point x1 = x;
        Point y1 = y;
        if ((x.x > y.x) || ((x.x == y.x) && (x.y > y.y))) {
            x1 = y;
            y1 = x;
        }
        panel.addCommand(new DrawLine(x1,y1));
        panel.repaint();
    }

    /**
     Zeichnet einen Punkt in der aktuellen Zeichenfarbe.
     @param p Punkt
     */
    public void drawPoint(Point p){
        drawLine(p, p);
    }

    /**
     Zeichnet einen Punkt in der aktuellen Zeichenfarbe.
     @param p Punkt
     */
    public void drawStringAt(String s, Point p){
        Command c = new DrawString(s,p);
        panel.addCommand(c);
        panel.repaint();
    }

    /**
     Zeichnet ein geometrisches Objekt.
     */
    public void draw(Shape s) {
        panel.addCommand(new Draw(s));
        panel.repaint();
    }

    /**
     Füllt ein geometrisches Objekt aus.
     */
    public void fill(Shape s) {
        panel.addCommand(new Fill(s));
        panel.repaint();
    }

    /** Das aufrufende Programm wird für ein gegebene Zeitspanne blockiert.
     @param millis Die Zeitspanne in Millisekunden*/
    public void sleep(long millis) {
        try {Thread.sleep(millis);} catch (Exception e){}
    }

    /** Setzt die Zeichenfarbe. */
    public void setColor(Color d) {
        activeColor = d;
        panel.addCommand(new SetColor(activeColor));
        panel.repaint();
    }

    /**
     Setzt die Zeichenfarbe auf einen Grauwert
     @param shade Grauwert zwischen 0(schwarz) und 255(weiß)
     */
    public void setGrayColor(int shade) {
        setColor(new Color(shade, shade, shade));
    }

    /**
     Setzt die Zeichenfarbe für die Mandelbrot-Aufgabe
     @param n Anzahl der Iterationen, die durch die Farbe symboliziert werdem soll
     */
    public void setMandelColor(int n) {
        float r = (float) Math.min(1.0,((double) n / 9.0) );
        float g = (float) Math.min(1.0,((double) n / 99.0) );
        float b = (float) Math.min(1.0,((double) n / 999.0) );
        setColor(new Color(r, g, b));
    }

    /** Löscht das Bild */
    public void clear() {
//        Color oldActive = activeColor;
        panel.clearAll();
//        this.switchToBackgroundColor();
//        fill(new Rectangle(0,0,width,height));
//        setColor(oldActive);
    }

    public void killIn(int secs) {
        Timer t  = new Timer(1000*secs, new ActionListener(){
            @Override
            public void actionPerformed(ActionEvent e) {dasFenster.dispose();}
        }
        );
        t.setRepeats(false);
        t.start();
    }
}


class GraphicsWindowPanel extends JPanel
{
    private static final long serialVersionUID = 1L;
    private ArrayList<Command> cl = new ArrayList<Command>();

    public void paintComponent(Graphics g)
    {
        super.paintComponent(g);
        Graphics2D g2D = (Graphics2D)g;

        ArrayList<Command> cl = this.cl; // Kopie wegen Nebenläufigkeit von Swing
        int size = cl.size();
        for (int i=0; i<size; i++) {
            Command c = cl.get(i);
            if (c != null) c.execute(g2D);
        }
    }

    void addCommand(Command c)
    {
        cl.add(c);
    }

    void clearAll()
    {
//              try {
//                      SwingUtilities.invokeAndWait(new Runnable() {
//                              @Override
//                              public void run() {
        cl = new ArrayList<Command>();
//                              }
//                      });
//              } catch (InterruptedException e) {
//                      // TODO Auto-generated catch block
//                      e.printStackTrace();
//              } catch (InvocationTargetException e) {
//                      // TODO Auto-generated catch block
//                      e.printStackTrace();
//              }
    }
}


abstract class Command //implements Serializable
{
    abstract  void execute(Graphics2D g2D);

    /** Clone a shape. This method is needed because Shape
     * does not define clone(), although many shape classes do.
     * Kopiert aus jsky-2.6 auf ftp.eso.org */
    static Shape cloneShape(Shape s) {
        // FIXME Add more specific shapes
        if (s instanceof RectangularShape) {
            return (RectangularShape) ((RectangularShape) s).clone();
        } else {
            return new GeneralPath(s);
        }
    }

}

class DrawLine extends Command {
    Point von;
    Point bis;
    DrawLine(Point von, Point bis) {
                /* Clonen der Punkte essentiell um Aliasingeffekte beim Redraw zu verhindern */
        this.von = new Point(von);
        this.bis = new Point(bis);
    }
    void execute(Graphics2D g2D)
    {
        g2D.drawLine(this.von.x,this.von.y,this.bis.x,this.bis.y);
    }
}

class SwitchToForegroundColor extends Command {
    SwitchToForegroundColor() {}
    void execute(Graphics2D g2D) {
        g2D.setColor(Color.black);
    }
}

class SwitchToBackgroundColor extends Command {
    Color backcolor;
    SwitchToBackgroundColor(Color backcolor) {this.backcolor = backcolor;}
    void execute(Graphics2D g2D) {
        g2D.setColor(backcolor);
    }
}

class SetColor extends Command {
    Color color;
    SetColor(Color color) {this.color = color;}
    void execute(Graphics2D g2D) {
        g2D.setColor(this.color);
    }
}


class Draw extends Command {
    Shape shape;
    Draw(Shape shape) {this.shape = cloneShape(shape);}
    void execute(Graphics2D g2D) {
        g2D.draw(this.shape);
    }
}

class Fill extends Command {
    Shape shape;
    Fill(Shape shape) {this.shape = cloneShape(shape);}
    void execute(Graphics2D g2D) {
        g2D.fill(this.shape);
    }
}

class DrawString extends Command {
    String string;
    Point position;
    DrawString(String string, Point position) {this.string = string; this.position = position;}
    @Override
    void execute(Graphics2D g2D) {
        g2D.drawString(string, position.x, position.y);
    }
}