Java：在二维动画中使用基于图像的路径

Java：在二维动画中使用基于图像的路径2011-08-31 IBM 在二维（2D）动画中，通常需要按预定义的模式（有时称为控制路径）在一个 2D 区域内移动对象。这种动画需要解决两个问题：

如何指定对象要遵循的控制路径。

如何沿着所选的路径移动对象。

在本文中我们将为您展示如何用无损图像、Swing 技术和基于 Java 的动画引擎解决这些问题。我们将首先绘制所需要的动画对象轨道，然后用动画引擎驱动对象沿着定义的控制路径运动。

可以容易创建和处理无损图像（在下面说明），而且可以根据需要对使用它们的技术进行细致的调节。我们将利用一个示例动画序列，介绍如何用不同的颜色集创建复杂的运动序列。我们还将介绍如何处理图像以提取出所需要的控制路径、将控制路径与背景图像分层、为动画序列创建对象（Swing GUI 组件），并驱动这些对象沿着定义的控制路径运动以完成动画过程。

注：本文假定读者有 Java 一般编程、特别是 Swing GUI 构造的知识。如果有在 Java 平台中利用 Java 2D 操纵图像的经验则更好。

什么是无损？

无损图像（lossless image）是永久保留了所有图像像素的图像。这种图像必须能够存储为或者恢复成与原件完全一样的复制品。

可以使用不同的应用程序创始无损图像，包括 Microsoft Paint、Jasc Paint Shop Pro 和一些定制的应用程序。可以将这些图像存储到文件中，也可以只在内存创建它们。图像必须是无压缩的，或者是使用无损压缩算法如 zip 压缩进行压缩的。典型的无损图像格式包括 Microsoft 的 Bitmap （BMP）和 Portable Network Graphics （PNG）格式。有损压缩算法，比如通常用于 GIF（Graphics Interchange Format）和 JPEG（Joint Photographic Experts Group）文件的压缩算法，不适用于本文所描述的动画技术。

完全是控制问题

控制路径的最一般化的定义是通过任意 n 维空间时，在特定位置和时间所要采取的行为。我们将控制路径定义为一个或者多个对象穿过一个 2D 空间时所采取的路径。通过将对象的位置映射到该位置的行为来表示控制路径。然后程序遍历所定义的对象、在映射中查找对象在该位置上的行为、并让对象执行所指定的行动。对所有控制路径—— 除去最简单的—— 在代码中建立这样一个映射都是耗费时间和容易出错的，因此使用一个绘图程序更合适。

控制路径可以是不随时间变化的（time invariant），在这种情况下是静态的，也可以是随时间变化的（time variable），在这种情况下是动态的。如果无损图像包含在一个图像文件中，那么它就是不随时间变化的，或者说是静态的。如果无损图像是包含在 RAM 中并直接使用的，那么它就是随时间变化的，或者说是动态的。在本文中我们讨论的是静态控制路径。使用正确的编辑程序，可以更容易地生成静态图像，尽管所定义的行为类型也会在某种程度上影响这个过程。

让我们度过一个狂热的夜晚！

学习动画的一个好方法是自己动手实践。我们将在本文其余部分使用一个动画的例子来阐明所讨论的概念。我们的例子是一个动画的火灾逃生序列，我们将生成控制路径以表示几个人物的逃生路径。我们将使用图 1 中的部分平面图作为背景图像。可以在图 6中看到完整的背景图像。

图 1. 背景图像的一部分