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Librería gráfica en Java

Aquí hay el inicio de una librería gráfica en java. Aunque ya es más o menos utilizable, está incompleta y pienso ir ampliándola. Está pensada de forma que se pueda ampliar fácilmente, así que puedes ir metiendo tus propios ObjetosGraficos o haciendo los retoques que creas necesarios. En esta página voy a comentar un poco la idea de cómo está pensada la librería y cómo utilizarla o ampliarla. Más abajo tienes links para bajarte la librería, sus fuentes y su documentación, así como para ver unos ejemplos:

• Un gráfico de una función que se mueve cada medio segundo.
• Un gráfico polar con la misma función.
• Unos peces pululando por el gráfico.
• Varios gráficos simples:  histograma, una tarta y un gráfico de seno.

LAS COORDENADAS DE USUARIO Y LOS PIXELS

Un problema normal en los gráficos es que nosotros queremos dibujar un gráfico con unas determinadas coordenadas (por ejemplo, una función matemática sin(x) va de 0.0 a 2*PI en el eje x y de -1 a 1 en el eje y), mientras que los ordenadores se empeñan en ofrecernos coordenadas de pixels. A las coordenadas de nuestro gráfico las llamaré coordenadas de usuario.

Para facilitar este trabaja, he creado una interface EscalaGrafica con todos (es un decir) los métodos de pintado de Graphics. Una clase hija EscalaGraficaCartesiana implementa estos metodos, pero haciendo la transformación de coordenadas. De esta forma, si en vez de dibujar directamente con Graphics, dibujamos con EscalaGraficaCartesiana, no debemos preocuparnos de transformar coordenadas de usuario en pixels.

EscalaGraficaCartesiana se inicializa pasándole cuales queremos que sean las coordenadas límite de nuestro gráfico. De esta forma, puede hacer las cuentas para transformar las coordenadas nuestras en pixels.

EscalaGrafica escala = new EscalaGraficaCartesiana();
escala.tomaExtremos (0.0, -1.0, 2*Math.PI, 1.0);

Ni en EscalaGrafica ni en EscalaGraficaCartesiana están implementados todos los métodos de Graphics. Es algo que tengo que añadir...

LOS OBJETOS GRAFICOS

He hecho también una interface ObjetoGrafico. Esta interface tiene un único método dibujate(), que recibe una EscalaGrafica. Cualquier cosa que queramos dibujar debería ser una clase que implemente esta interface. En el método dibujate() debe dibujar lo que se quiera dibujar, pero siempre en coordenadas de usuario. No debemos preocuparnos de transformar a pixels.

Como ejemplos, he creado varios ObjetoGrafico que ya están disponibles para utilizar, aunque no son demasiado sofistificados:

• RejillaFija, dibuja una rejilla sobre nuestra área de dibujo, poniendo números en las coordenadas.
• FuncionAbstracta, dibuja cualquier función matemática del estilo y=f(x). Hay que heredar de ella y redefinir el método funcion(), que devuelve la y en función de la x.
• Seno, es una implementación de la clase anterior para dibujar la función seno.
• Tarta, dibuja un gráfico de tarta pasándolo un array de números, de forma que cada número es una porción de la tarta.
• Histograma, dibuja un gráfico de columnas pasándole un array de números, de forma que cada número tiene su columna.

LOS OBSERVADORES DE RATON

He hecho una interface ObservadorRaton. Esta interface tiene el método eventoRaton(), al que se le pasa el evento de ratón y las coordenadas x,y de usuario en las que se ha producido el evento. El método debe devolver true si el tratamiento del evento hace que se necesite un repintado del gráfico y false en caso contrario.

Como ejemplos, he creado varios ObservadorRaton

• Un VisorRaton, que es un JTextField en el que se puede ver la coordenada x o y por donde se mueve el ratón, en coordenadas de usuario.
• Una clase Cursor, que sirve de padre para CursorHilo y CursorZoom. El primero es una linea vertical, horizontal o ambas a la vez que se mueven con el ratón, permitiendo marcar dos posiciones, usando botón izquierdo y derecho del ratón. El segundo hace que se dibuje un rectángulo según arrastramos en el gráfico con el ratón, y al terminar hace zoom de la zona en el rectángulo.
• Una Mano, que sirve para poder arrastrar un gráfico con el ratón. 

EL LIENZO DE DIBUJO

Como componente de dibujo he creado un Lienzo, que hereda de JLayeredPane. Tiene dos capas de dibujo, para poder hacer un dibujo de fondo y otro por encima que normalmente es algún tipo de cursor que se mueve con el ratón. Este Lienzo se inicializa pasándole la EscalaGrafica que queramos (con sus límites de las coordendas de usuario). Admite que le añadamos todos los ObjetoGrafico que queramos. El Lienzo, cuando necesite repintado, llamará a todos los dibujate() de los ObjetoGrafico que tiene en su interior y presentará el dibujo en pantalla.

Lienzo lienzo = new Lienzo();
lienzo.tomaEscala (escala);

Histograma histograma = new Histograma (...);
lienzo.tomaObjetoGrafico(histograma);

BOTONES DE ZOOM

He hecho un boton de zoom que permite acercar o alejar el gráfico. Se les inicializa pasándoles la misma EscalaGrafica que se pasa al Lienzo y el porcenaje de acercamiento o alejamiento que se desea cada vez que se pulse.

ZoomPorcentaje acercar = new ZoomPorcentaje (escala, 10);
ZoomPorcentaje alejar = new ZoomPorcentaje (escala, -10);

Es fácil implementar (y lo haré) unos botones de zoom inicial y zoom previo.
 

INTENCIONES FUTURAS

• Mejorar la EscalaGraficaPolar y hacer algo para dibujo en 3D
• Algunos objetos gráficos más, según los vaya necesitando para probar las nuevas implementaciones.
• Posibilidad de dibujo en los márgenes (escalas, títulos, etc).
• Mostrar unidades para los ejes.

Más abajo tienes tanto el jar como los fuentes. Si haces alguna modificación interesante, añades alguna funcionalidad o corriges algún error, por favor, envíamela y la añadiré en esta página.
 

VAMOS A BAJARLA

    En chgraf.jar tienes el jar con las clases.
    En fuentes.zip tienes los fuentes de las clases.
    En javadoc.zip tienes la documentación de las clases. También puedes verla en línea.
    Los fuentes con los ejemplos los tienes en ejemplos.zip.

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