Java使用Graphics2D绘制SVG和PNG的方法

前言

emmm… 有个需求，需要根据信息生成svg，因为考虑到样式一致性的问题最终决定有服务端来生成svg。

Java提供了许多图形处理类和方法，如Graphics2D、AffineTransform、Stroke等，这些都可以用于绘制SVG图像。

Graphics2D介绍

Graphics2D是Java中用于绘制2D图形的类，它是Graphics类的子类，提供了更多的图形绘制方法和属性。在Java中，可以使用Graphics2D来创建各种类型的2D图形，例如直线、矩形、圆形、弧形等。

Graphics2D类中一些常用的方法包括：

drawLine(int x1, int y1, int x2, int y2)：绘制一条直线。

drawRect(int x, int y, int width, int height)：绘制一个矩形。

fillRect(int x, int y, int width, int height)：填充一个矩形。

drawOval(int x, int y, int width, int height)：绘制一个椭圆或圆形。

fillOval(int x, int y, int width, int height)：填充一个椭圆或圆形。

drawArc(int x, int y, int width, int height, int startAngle, int arcAngle)：绘制一个弧形。

fillArc(int x, int y, int width, int height, int startAngle, int arcAngle)：填充一个弧形。

drawString(String str, int x, int y)：绘制一个字符串。

setPaint(Paint paint)：设置绘制颜色。

setStroke(Stroke s)：设置线条样式（粗细、虚线等）。

rotate(double theta)：旋转坐标系。

translate(double tx, double ty)：平移坐标系。

入门使用

maven引入依赖：

<dependency>
   <groupId>org.jfree</groupId>
   <artifactId>jfreesvg</artifactId>
   <version>3.4</version>
</dependency>

使用Graphics2D类需要先获取Graphics2D对象，可以通过将Graphics对象向下转型为Graphics2D对象或通过创建BufferedImage对象来获取。例如：

@SneakyThrows
@Test
public void t2() {
   int width = 700;
   int height = 500;
   SVGGraphics2D g2 = new SVGGraphics2D(width, height);
   // 设置字体和颜色
   Font font = new Font("SFProText", Font.BOLD, 96);
   g2.setColor(Color.BLACK);
   g2.setFont(font);
   // 画一条直线，起点坐标为（100,100），终点坐标为（10,20）
   g2.drawLine(100, 100, 10, 20);
   // 绘制一个矩形，左上角坐标为（15,10），宽为10，高为20
   g2.drawRect(15, 10, 10, 20);
   // 绘制一个圆形，圆心坐标为（30,25），半径为55
   g2.drawOval(30, 25, 55, 55);
   // 绘制一个圆弧，圆心坐标为（90,25），半径为50，起始角度为0，终止角度为90度
   g2.drawArc(90, 25, 50, 50, 0, 90);
   // 填充一个矩形，左上角坐标为（150,100），宽为10，高为20
   g2.fillRect(150, 100, 10, 20);
// 保存svg到本地文件
   InputStream inputStream = new ByteArrayInputStream(g2.getSVGDocument().getBytes());
   try (FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream(new File("C:\Users\Administrator\Downloads\1test.svg"))) {
       byte[] buffer = new byte[1024];
       int bytesRead;
       while ((bytesRead = inputStream.read(buffer)) != -1) {
           outputStream.write(buffer, 0, bytesRead);
       }
   }
}

生成的svg如下图所示：

进阶

现在我们试着设计一张名片，其中包含logo，姓名和联系方式等信息，居中显示。在写入字符串的时候，如果字符串要居中，都需要根据字体和字符串去获取字符串宽度，然后计算x，y点的位置。

文字的原点坐标不同于一般图形在右上角，如果需要将文字准确的绘制到指定位置，需要了解文字的原点坐标位置。如下图所示，文本框的原点x坐标位于文本框最左侧，y坐标则位于基线上。基线以上为asent，基线以下为decent。为什么会有基线这个概念，可能会让人产生疑惑，实际上是有原因的。实际上基线相同的文字，即使字体大小不一样，绘制出来的结果是文本底部对齐的。 因为文字底部还有一部分留白，因此文字底部对齐不是基于底部坐标对齐，而是进行基线对齐。

实现代码如下：

@SneakyThrows
@Test
public void t2() {
   int width = 400;
   int height = 600;
   SVGGraphics2D g2 = new SVGGraphics2D(width, height);
   g2.setColor(new Color(168, 252, 229));
   // 填充一个矩形，左上角坐标为（150,100），宽为10，高为20
   g2.fillRect(0, 0, width, height);
   Font font = new Font("SFProText", Font.BOLD, 40);
   g2.setColor(Color.BLACK);
   g2.setFont(font);
   String companyLogo = "https://xxx.jpg";
   URL companyLogoUrl = new URL(companyLogo);
   BufferedImage image = ImageIO.read(companyLogoUrl);
   g2.drawImage(image, 100, 64, 200, 120, null);
   FontDesignMetrics metrics = FontDesignMetrics.getMetrics(font);
   String name = "张三三三三";
   // 计算位置
   int startX = (width - metrics.stringWidth(name)) / 2;
   int startY = 300 + metrics.getAscent();
   g2.drawString(name, startX, startY);
   String phone = "55555555555";
   startX = (width - metrics.stringWidth(phone)) / 2;
   startY = 400 + metrics.getAscent();
   g2.drawString(phone, startX, startY);
   g2.dispose();
   InputStream inputStream = new ByteArrayInputStream(g2.getSVGDocument().getBytes());
   try (FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream(new File("C:\Users\Administrator\Downloads\1test.svg"))) {
       byte[] buffer = new byte[1024];
       int bytesRead;
       while ((bytesRead = inputStream.read(buffer)) != -1) {
           outputStream.write(buffer, 0, bytesRead);
       }
   }
}

SVG转JPG

pom.xml增加依赖：

<!--svg2png-->
       <dependency>
           <groupId>org.apache.xmlgraphics</groupId>
           <artifactId>batik-all</artifactId>
           <version>1.14</version>
       </dependency>
       <dependency>
           <groupId>org.apache.xmlgraphics</groupId>
           <artifactId>fop</artifactId>
           <version>2.7</version>
       </dependency>

转换代码：

// svg2jpg
ImageTranscoder transcoder = new JPEGTranscoder();
TranscoderInput input = new TranscoderInput(inputStream);
OutputStream out = Files.newOutputStream(new File("C:\Users\Administrator\Downloads\557.jpg").toPath());
TranscoderOutput output = new TranscoderOutput(out);
//转换
transcoder.transcode(input, output);

绘制PNG

可以直接选择绘制PNG图片，节省转换过程中的各种问题，方法都是一样的，只是操作的对象有点不同，

通过BufferedImage去创建绘图对象：

int width = 400;
int height = 600;
BufferedImage tarImage = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
Graphics2D g2 = tarImage.createGraphics();

完整实现代码：

@SneakyThrows
@Test
public void t3() {
   int width = 400;
   int height = 600;
   BufferedImage tarImage = new BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_INT_RGB);
   val g2 = tarImage.createGraphics();
   g2.setColor(new Color(168, 252, 229));
   // 填充一个矩形，左上角坐标为（150,100），宽为10，高为20
   g2.fillRect(0, 0, width, height);
   Font font = new Font("SFProText", Font.BOLD, 40);
   g2.setColor(Color.BLACK);
   g2.setFont(font);
   String companyLogo = "https://xxx.jpg";
   URL companyLogoUrl = new URL(companyLogo);
   BufferedImage image = ImageIO.read(companyLogoUrl);
   g2.drawImage(image, 100, 64, 200, 120, null);
   FontDesignMetrics metrics = FontDesignMetrics.getMetrics(font);
   String name = "张三三三三";
   int startX = (width - metrics.stringWidth(name)) / 2;
   int startY = 300 + metrics.getAscent();
   g2.drawString(name, startX, startY);
   String phone = "55555555555";
   startX = (width - metrics.stringWidth(phone)) / 2;
   startY = 400 + metrics.getAscent();
   g2.drawString(phone, startX, startY);
   // 绘制图片
   g2.dispose();
   // tarImage转inputStream
   String IMAGE_TYPE = "png";
   ByteArrayOutputStream os = new ByteArrayOutputStream();
   ImageIO.write(tarImage, IMAGE_TYPE, os);
   InputStream inputStream = new ByteArrayInputStream(os.toByteArray());
   try (FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream(new File("C:\Users\Administrator\Downloads\2test.png"))) {
       byte[] buffer = new byte[1024];
       int bytesRead;
       while ((bytesRead = inputStream.read(buffer)) != -1) {
           outputStream.write(buffer, 0, bytesRead);
       }
   }
}

绘制图片效果如下：

我们可以看到图片和文本信息锯齿状比较明显，可以通过增加图片质量参数来改善质量。

/**
* 设置图片质量（抗锯齿等）
* @param
*/
public void setImagQuality(Graphics2D g2) {
   RenderingHints qualityHints = new RenderingHints(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING,
           RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON);
   qualityHints.put(RenderingHints.KEY_RENDERING, RenderingHints.VALUE_RENDER_QUALITY);
   qualityHints.put(RenderingHints.KEY_TEXT_ANTIALIASING, RenderingHints.VALUE_TEXT_ANTIALIAS_ON);
   qualityHints.put(RenderingHints.KEY_COLOR_RENDERING, RenderingHints.VALUE_COLOR_RENDER_QUALITY);
   qualityHints.put(RenderingHints.KEY_DITHERING, RenderingHints.VALUE_DITHER_DISABLE);
   g2.setRenderingHints(qualityHints);
}

左边未设置图片质量，右边设置了图片质量，对比效果如下所示：

来源：https://juejin.cn/post/7239484016948740155