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Pinte o 7 com Java 2D
Parte 2: Transformações e filtros
Processamento de imagens e recursos de transformações
Paloma Sol
Na primeira parte desta série, na Edição 13, vimos como utilizar o Java 2D para criar formas básicas, analisamos o processo de renderização com diferentes estilos de cores e linhas, e mostramos o suporte à manipulação de imagens e efeitos de transparência. Nesta segunda parte vamos abordar transformações geométricas e filtros sobre imagens e veremos alguns fundamentos matemáticos em que essas operações se baseiam.
Transformações geométricas
A API Java 2D define as transformações geométricas de translação, rotação, escala e distorção/inclinação (shear), que podem ser aplicadas a figuras, imagens e textos. Transformações são realizadas alterando-se o atributo do tipo java.awt.geom.AffineTransform no contexto gráfico Graphics2D.
Dois métodos podem ser usados para aplicar transformações: setTransform() redefine o atributo AffineTransform desconsiderando as transformações armazenadas no Graphics2D, e transform() aplica a nova transformação de forma acumulativa (matematicamente, este método multiplica a matriz da nova transformação pela matriz de transformação armazenada no contexto gráfico).
Nota: Translação, rotação, escala e distorção são chamadas "transformações afins" (affine transformations); elas preservam o paralelismo das linhas, mas não seus comprimentos ou ângulos. As transformações que não causam distorções (translação e rotação) são às vezes chamadas de "transformações de corpo rígido".
Veja mais sobre transformações na Tabela 1 e exemplos de código no quadro "Transforme o Duke". O quadro "A matemática da transformação" explica como são representadas e calculadas as transformações.
Nosso primeiro exemplo mostra um painel onde é possível desenhar três tipos de gráficos: figuras geométricas, textos ou imagens (veja a Figura 1). Sobre esses gráficos, podemos aplicar diversas transformações clicando nos botões da interface. O código resumido está na Listagem 1.
Observe que a transformação fica armazenada no Graphics2D, e tem efeito independente do tipo de gráfico renderizado. Por isso, se você aplicar várias transformações a um texto, digamos, e depois selecionar uma figura, esta será renderizada com as mesmas transformações (acumuladas no contexto gráfico). Esse comportamento permite que um desenho complexo seja transformado “nos bastidores”, apenas aplicando transformações no Graphics2D, e depois renderizando o gráfico transformado de uma só vez.
Nota: Para executar o exemplo, é preciso incluir no classpath o caminho dos ícones e imagens utilizados. Isso pode ser feito na sua IDE, ou diretamente através da linha de comando. Caso você utilize diretamente o JSDK, use o seguinte comando para executar o exemplo já com o classpath configurado (fornecendo o caminho das imagens no seu sistema):
java com.javamagazine.java2d.PanelTransformacoes –cp caminho_imagens
Filtros sobre imagens
O Java 2D permite aplicar filtros sobre imagens, no estilo do Adobe Photoshop, Gimp e outras ferramentas gráficas. Usando filtros, é possível obter efeitos bastante interessantes e úteis, como suavização, realce de contornos, e ajustes de brilho e de cores.
O processamento se baseia na transformação dos pixels da imagem através de cálculos matemáticos. Esses cálculos podem envolver as cores dos pixels de origem e de seus vizinhos, parâmetros adicionais, ou uma combinação destes.
Operações sobre imagens são de responsabilidade das classes que implementam a interface java.awt.image.BufferedImageOp. O Java 2D já oferece algumas implementações, por exemplo, ConvolveOp e LookupOp.
O exemplo da Listagem 2 ilustra os filtros apresentados nos tópicos a seguir. A janela mostra a imagem original e a imagem de destino, além de duas ComboBoxes, uma para seleção da imagem a ser processada, e outra para escolha do filtro (veja a Figura 2). É possível também carregar imagens do sistema de arquivos, selecionando a opção "Outras" na primeira lista. Os filtros são acumulativos; para voltar à imagem original clique no botão Resetar.
Observe que o exemplo usa a classe Java2DUtil, apresentada na parte 1. O código completo desta e de outras classes do exemplo pode ser baixado do site da Java Magazine.
Convolução
Operações de convolução permitem obter uma ampla gama de efeitos, como suavização, aumento de nitidez e realce de contornos. Os pixels da imagem de destino são calculados com base na cor do pixel correspondente na imagem de origem e nas cores dos pixels adjacentes. A combinação é especificada usando um " [...] continue lendo...
