Primitivas de dibujo

Funciones

A la hora de dibujar en contextos 2D disponemos de una serie de formas elementales tales como líneas, figuras, texto e imágenes. En DrawHello tienes el código fuente de la aplicación que nos acompañará a lo largo de esta sección.

1. Dibujo de líneas

La operación más elemental es dibujar una recta entre dos puntos. En contextos 2d las líneas son objetos sólidos y no una mera hilera de píxeles. Pensemos que estamos utilizando rotuladores de punta gruesa, donde la línea teórica permanecerá siempre en el centro del trazo (Figura 1). Podemos cambiar la forma de las terminaciones (linecap), de las uniones (linejoin) y establecer un patrón para líneas discontinuas.

• draw_line dibujará una línea.
• draw_polyline dibujará varias líneas conectadas.
• draw_arc dibujará un arco.
• draw_bezier dibujará una curva de Bézier de grado 3 (cúbica).
• draw_line_color establecerá el color de línea.
• draw_line_width establecerá el ancho de línea.
• draw_line_cap establecerá el estilo de los extremos.
• draw_line_join establecerá el estilo de las uniones.
• draw_line_dash establecerá un patrón de puntos para líneas discontinuas.

2. Figuras y contornos

Para dibujar figuras o áreas cerradas tenemos varios comandos. Como vemos en (Figura 2) podemos dibujar el contorno de la figura, su interior o ambos. Para el contorno se tendrá en cuenta el estilo de línea establecido según hemos visto en el apartado anterior.

• draw_rect para rectángulos.
• draw_rndrect para rectángulos con bordes redondeados.
• draw_circle para círculos.
• draw_ellipse para elipses.
• draw_polygon para polígonos.
• draw_fill_color establece el color de relleno de regiones.

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draw_fill_color(ctx, kCOLOR_BLUE); draw_line_color(ctx, kCOLOR_BLACK); draw_rect(ctx, ekSTROKE, 10, 10, 110, 75); draw_rndrect(ctx, ekFILL, 140, 10, 110, 75, 20); draw_circle(ctx, ekSKFILL, 312, 50, 40); draw_ellipse(ctx, ekFILLSK, 430, 50, 55, 37);

Como ya vimos en Contextos 2D, el orden en que se efectúan las operaciones importa. No es lo mismo rellenar y luego dibujar el contorno que viceversa. El centro del trazo coincidirá con el contorno teórico de la figura.

3. Gradientes

Los gradientes permiten rellenar regiones utilizando un degradado en lugar de un color sólido (Figura 3). Se definen varios colores base y su posición relativa a lo largo de un vector. Las posiciones [0, 1] corresponden a los extremos y los valores dentro de este rango a las posibles paradas intermedias. Cada línea perpendicular al vector delimita un color uniforme que se extenderá indefinidamente hasta alcanzar los límites de la figura a rellenar.

• Utiliza draw_fill_linear para activar el relleno con degradados.
• Utiliza draw_fill_color para volver al relleno de color sólido.



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// (a) Gradient color_t color[4]; real32_t stop[4] = {0, .35f, .7f, 1}; color[0] = color_rgb(255, 0, 0); color[1] = color_rgb(0, 255, 0); color[2] = color_rgb(0, 0, 255); color[3] = color_rgb(255, 0, 255); draw_fill_linear(ctx, color, stop, 4, 0, 0, 600, 400); // (b) Gradient color_t color[2]; real32_t stop[2] = {0, 1}; color[0] = color_rgb(255, 0, 0); color[1] = color_rgb(0, 0, 255); draw_fill_linear(ctx, color, stop, 2, 0, 0, 600, 0); // (c) Gradient color_t color[2]; real32_t stop[2] = {0, 1}; color[0] = color_rgb(255, 0, 0); color[1] = color_rgb(0, 0, 255); draw_fill_linear(ctx, color, stop, 2, 0, 0, 0, 400); // (d) Gradient color_t color[2]; real32_t stop[2] = {0, 1}; color[0] = color_rgb(255, 0, 0); color[1] = color_rgb(0, 0, 255); draw_fill_linear(ctx, color, stop, 2, 0, 0, 600, 400);

3.1. Transformación del gradiente

Dado que el gradiente se define mediante un vector, es posible establecer una transformación que cambie la forma en la que es aplicado. Esta matriz es totalmente independiente a la que se aplica a las primitivas de dibujo draw_matrixf, como vimos en Sistemas de referencia.

• Utiliza draw_fill_matrix para establecer la transformación del gradiente. Con esto podemos conseguir varios efectos:
• Gradiente global: El degradado se aplicará de forma global al fondo, y las figuras serán recortes del mismo patrón (Figura 4). Para ello estableceremos la matriz identidad como transformación del gradiente (Listado 3). Es la definida por defecto.



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draw_fill_linear(ctx, c, stop, 2, 0, 0, 600, 400); draw_fill_matrix(ctx, kT2D_IDENTf); i_draw_shapes(ctx);

• Gradiente local: El vector es trasladado al origen de la figura o a un punto de su entorno cercano (Figura 5). Con esto, conseguiremos aplicar el degradado de forma local y que solo afecte a una figura concreta. En (Listado 4) hemos variado ligeramente la transformación para fijar el origen en una esquina y no en el centro de la elipse. Esto puede variar en función del efecto deseado.



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T2Df t2d; t2d_movef(&t2d, kT2D_IDENTf, 250, 280); t2d_rotatef(&t2d, &t2d, - kBMATH_PIf / 10); draw_matrixf(ctx, &t2d); // Geometry matrix draw_fill_linear(ctx, c, stop, 2, 0, 0, 200, 100); t2d_movef(&t2d, &t2d, -100, -50); draw_fill_matrix(ctx, &t2d); // Gradient matrix draw_ellipse(ctx, ekSKFILL, 0, 0, 100, 50);

3.2. Gradientes en líneas

Además del relleno de regiones, los gradientes también pueden aplicarse a líneas y contornos (Figura 6) (Listado 5).

• Utiliza draw_line_fill para dibujar las líneas con el patrón de relleno actual.
• Utiliza draw_line_color para volver al color sólido.



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draw_fill_linear(ctx, c, stop, 2, 0, 0, 600, 400); draw_fill_matrix(ctx, kT2D_IDENTf); draw_line_fill(ctx); draw_bezier(ctx, 30, 200, 140, 60, 440, 120, 570, 200);

3.3. Límites del gradiente

Como hemos comentado, el relleno de color se extenderá de manera uniforme e indefinida por todas las líneas perpendiculares al vector, pero... ¿Que ocurre fuera de los límites de este vector? En (Listado 6) (Figura 7) el gradiente se ha definido en x=[200, 400], siendo esta medida inferior a la figura a rellenar:

• Utiliza draw_fill_wrap para definir el comportamiento fuera de límites.
• ekFCLAMP se utiliza el valor del extremo como constante en el área exterior.
• ekFTILE se repite el patrón de color.
• ekFFLIP se repite el patrón, pero invirtiendo el sentido.

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draw_fill_linear(ctx, c, stop, 2, 200, 0, 400, 0); draw_fill_wrap(ctx, ekFCLAMP); draw_rect(ctx, ekFILLSK, 50, 25, 500, 100);

4. Dibujar texto

El renderizado del texto es la parte más importante de la interfaz de usuario. Antiguamente, se utilizaban pequeños bitmaps con la imagen de cada carácter, pero a principios de los 90 entraron en juego las fuentes vectoriales basadas en curvas de Bezier. La gran cantidad de tipografías, el inmenso juego de carácteres Unicode y la posibilidad de escalar, rotar, o maquetar el texto en párrafos supuso un gran reto técnico en aquellos años. Afortunadamente, toda esta casuística está ampliamente resuelta por las APIs de los sistemas operativos modernos, lo que nos permite proporcionar una interfaz simplificada para añadir texto a nuestros dibujos.

• Utiliza draw_text para dibujar textos en contextos 2D.
• Utiliza draw_text_color para establecer el color del texto.
• Utiliza draw_font para establecer la fuente tipográfica.
• Utiliza draw_text_width para establecer el ancho máximo de un bloque de texto.
• Utiliza draw_text_trim par indicar como será cortado el texto.
• Utiliza draw_text_align para establecer la alineación de un bloque de texto.
• Utiliza draw_text_halign para establecer la alineación interna del texto.
• Utiliza draw_text_extents para obtener el tamaño de un bloque de texto.

Para dibujar textos de una sola línea, tan solo debemos llamar a la función pertinente, pasando una cadena UTF8 (Listado 7) (Figura 8). Previamente, podemos asignar la fuente, el color y su alineación.

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Font *font = font_system(20, 0);
draw_font(ctx, font);
draw_text_color(ctx, kCOLOR_BLUE);
draw_text_align(ctx, ekLEFT, ekTOP);
draw_text(ctx, "Text 文本 Κείμενο", 25, 25);

Si la cadena a visualizar tiene saltos de línea (carácter '\n') se tendrán en cuenta y el texto se mostrará en varias líneas (Listado 8) (Figura 9). También es posible obtener su medida en píxeles, útil para evitar solapamientos con otras primitivs.

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const char_t *text = "Text new line\n文字换行\nΓραμμή κειμένου";
real32_t w, h;
draw_text(ctx, text, 25, 25);
draw_text_extents(ctx, text, -1, &w, &h);

Si el texto no contiene saltos de línea, se dibujará de forma contínua expandiéndose horizontalmente. Esto puede no ser lo más apropiado en párrafos largos, por lo que podemos establecer un ancho máximo, forzando su dibujo en varias líneas (Listado 9) (Figura 10).

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const char_t *text = "Lorem ipsum dolor sit amet...consequat";
draw_text_width(ctx, 200);
draw_text_halign(ctx, ekLEFT);
draw_text(ctx, text, 25, 25);
draw_text_extents(ctx, text, 200, &w, &h);

Por último, podemos utilizar draw_text_path para tratar al texto como cualquier otra región geométrica, resaltando el borde o rellenando con gradientes. En este caso draw_text_color no tendrá efecto y se utilizarán los valores de draw_fill_color, draw_fill_linear y draw_line_color (Listado 10) (Figura 11).

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color_t c[2];
real32_t stop[2] = {0, 1};
real32_t dash[2] = {1, 1};
c[0] = kCOLOR_BLUE;
c[1] = kCOLOR_RED;
draw_line_dash(ctx, dash, 2);
draw_line_color(ctx, kCOLOR_GREEN);
draw_text_extents(ctx, "Gradient dashed text", -1, &w, &h);
draw_fill_linear(ctx, c, stop, 2, 25, 0, 25 + w, 0);
draw_text_path(ctx, ekFILLSK, "Gradient dashed text", 25, 250);

draw_text es mucho más rápida que draw_text_path, por lo que debemos limitar el uso de esta última a lo estrictamente necesario.

5. Dibujar imágenes

Imágenes generadas de forma procedimental o leídas desde disco pueden utilizarse como una primitiva de dibujo más (Listado 11) (Figura 12). Al igual que ocurre con el texto u otras figuras, la transformación del contexto afectará a la geometría de la imagen.

• Utiliza draw_image para dibujar una imagen.
• Utiliza draw_image_frame para dibujar una secuencia de una animación (GIF).
• Utiliza draw_image_align para establecer la alineación de la imagen.

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const Image *image = image_from_resource(pack, IMAGE_JPG); T2Df t2d; t2d_movef(&t2d, kT2D_IDENTf, 300, 200); t2d_rotatef(&t2d, &t2d, kBMATH_PIf / 8); draw_image_align(ctx, ekCENTER, ekCENTER); draw_matrixf(ctx, &t2d); draw_image(ctx, image, 0, 0);

6. Parámetros por defecto

Cada contexto mantiene ciertos parámetros de estado. Al comienzo del dibujo, bien mediante el método OnDraw o tras crear el contexto con dctx_bitmap los valores por defecto son los mostrados en (Tabla 1):

draw_line ()

Dibuja una línea.

void
draw_line(DCtx *ctx,
          const real32_t x0,
          const real32_t y0,
          const real32_t x1,
          const real32_t y1);

draw_polyline ()

Dibuja varias líneas unidas.

void
draw_polyline(DCtx *ctx,
              const bool_t closed,
              const V2Df *points,
              const uint32_t n);

draw_arc ()

Dibuja un arco (segmento circular).

void
draw_arc(DCtx *ctx,
         const real32_t x,
         const real32_t y,
         const real32_t radius,
         const real32_t start,
         const real32_t sweep);

Observaciones

Los ángulos positivos son los que giran desde el vector X al vector Y. Ver Vectores 2D.

draw_bezier ()

Dibuja una curva de Bézier cúbica (grado 3) utilizando dos extremos (x0,y0)-(x3,y3) y dos puntos de control intermedios (x1,y1)-(x2,y2).

void
draw_bezier(DCtx *ctx,
            const real32_t x0,
            const real32_t y0,
            const real32_t x1,
            const real32_t y1,
            const real32_t x2,
            const real32_t y2,
            const real32_t x3,
            const real32_t y3);

draw_line_color ()

Establece el color de dibujo de líneas y contornos.

void
draw_line_color(DCtx *ctx,
                const color_t color);

draw_line_fill ()

Establece el patrón de relleno actual para el dibujo de líneas.

void
draw_line_fill(DCtx *ctx);

Observaciones

El patrón de relleno debe haber sido establecido previamente mediante draw_fill_linear. Ver Gradientes en líneas.

draw_line_width ()

Establece el grosor de línea.

void
draw_line_width(DCtx *ctx,
                const real32_t width);

draw_line_cap ()

Establece el estilo de los extremos de línea.

void
draw_line_cap(DCtx *ctx,
              const linecap_t cap);

draw_line_join ()

Establece el estilo de las uniones de línea.

void
draw_line_join(DCtx *ctx,
               const linejoin_t join);

draw_line_dash ()

Establece un patrón para el dibujo de líneas.

void
draw_line_dash(DCtx *ctx,
               const real32_t *pattern,
               const uint32_t n);

Observaciones

El primer elemento de pattern define la longitud del primer trazo y el segundo la del primer hueco. Así sucesivamente. Las longitudes se escalan por el grosor de línea draw_line_width, es decir, un trazo de longitud 1 dibujará un cuadrado de lado line_width. Longitudes de valor 2 equivalen al doble del grosor de línea, etc. El patrón escalará proporcionalmente al cambiar el grosor o hacer zoom mediante transformaciones.

draw_rect ()

Dibuja un rectángulo.

void
draw_rect(DCtx *ctx,
          const drawop_t op,
          const real32_t x,
          const real32_t y,
          const real32_t width,
          const real32_t height);

Observaciones

En Sistemas cartesianos (x,y) indican el origen de la esquina inferior izquierda.

draw_rndrect ()

Dibuja un rectángulo con los bordes redondeados.

void
draw_rndrect(DCtx *ctx,
             const drawop_t op,
             const real32_t x,
             const real32_t y,
             const real32_t width,
             const real32_t height,
             const real32_t radius);

Observaciones

En Sistemas cartesianos (x,y) indican el origen de la esquina inferior izquierda.

draw_circle ()

Dibuja un círculo.

void
draw_circle(DCtx *ctx,
            const drawop_t op,
            const real32_t x,
            const real32_t y,
            const real32_t radius);

draw_ellipse ()

Dibuja una elipse.

void
draw_ellipse(DCtx *ctx,
             const drawop_t op,
             const real32_t x,
             const real32_t y,
             const real32_t radx,
             const real32_t rady);

draw_polygon ()

Dibuja un polígono.

void
draw_polygon(DCtx *ctx,
             const drawop_t op,
             const V2Df *points,
             const uint32_t n);

draw_fill_color ()

Establece un color sólido para el relleno de figuras.

void
draw_fill_color(DCtx *ctx,
                const color_t color);

draw_fill_linear ()

Establece un gradiente (o degradado) para el relleno de figuras.

void
draw_fill_linear(DCtx *ctx,
                 const color_t *color,
                 const real32_t *stop,
                 const uint32_t n,
                 const real32_t x0,
                 const real32_t y0,
                 const real32_t x1,
                 const real32_t y1);

Observaciones

Las posiciones deben ir del valor 0 al 1. Ver Gradientes.

draw_fill_matrix ()

Establece la matriz de transformación del patrón de relleno.

void
draw_fill_matrix(DCtx *ctx,
                 const T2Df *t2d);

Observaciones

Solo será efectiva en rellenos no sólidos. Ver Gradientes.

draw_fill_wrap ()

Establece el comportamiento del gradiente o patrón de relleno en los límites.

void
draw_fill_wrap(DCtx *ctx,
               const fillwrap_t wrap);

Observaciones

Solo será efectiva en rellenos no sólidos. Ver Gradientes.

draw_font ()

Establece la fuente para el dibujado de textos.

void
draw_font(DCtx *ctx,
          const Font *font);

Observaciones

Tendrá efecto a partir del siguiente texto dibujado. Ver Fuentes tipográficas.

draw_text_color ()

Establece el color del texto.

void
draw_text_color(DCtx *ctx,
                const color_t color);

draw_text ()

Dibuja un bloque de texto.

void
draw_text(DCtx *ctx,
          const char_t *text,
          const real32_t x,
          const real32_t y);

Observaciones

El texto se dibujará con la fuente y color preestablecido y será sensible a la transformación del contexto (rotaciones, escalados, etc). Ver Dibujar texto.

draw_text_path ()

Dibuja un bloque de texto como un área geométrica. Similar a draw_text, pero permite utilizar gradientes o dibujar sólo el borde del texto.

void
draw_text_path(DCtx *ctx,
               const drawop_t op,
               const char_t *text,
               const real32_t x,
               const real32_t y);

Observaciones

El texto se dibujará con la fuente y estilo (relleno y línea) preestablecido y será sensible a la transformación del contexto. Ver Dibujar texto.

draw_text_width ()

Establece el ancho máximo de los bloques de texto.

void
draw_text_width(DCtx *ctx,
                const real32_t width);

Observaciones

Si el texto a dibujar con draw_text es más ancho que width, se fragmentará en varias líneas. Pasar -1 para dibujar todo el bloque en una sola línea. No se tiene en cuenta el escalado del contexto. La medición se realiza en función del tamaño de la fuente preestablecida. Ver Dibujar texto.

draw_text_trim ()

Establece como el texto será recortado cuando sea más ancho que el valor de draw_text_width.

void
draw_text_trim(DCtx *ctx,
               const ellipsis_t ellipsis);

draw_text_align ()

Establece la alineación del texto con respecto al punto de inserción.

void
draw_text_align(DCtx *ctx,
                const align_t halign,
                const align_t valign);

Observaciones

El punto de inserción es la coordenada (x,y) de draw_text. Ver Dibujar texto.

draw_text_halign ()

Establece la alineación horizontal interna del texto, dentro de un bloque multilínea.

void
draw_text_halign(DCtx *ctx,
                 const align_t halign);

Observaciones

En textos de una sola línea, no tiene efecto. Ver Dibujar texto.

draw_text_extents ()

Calcula el tamaño que ocupa un bloque de texto.

void
draw_text_extents(DCtx *ctx,
                  const char_t *text,
                  const real32_t refwidth,
                  real32_t *width,
                  real32_t *height);

Observaciones

Si refwidth es mayor de 0, width estará acotado por este valor y height se expandirá hasta dar cabida a todo el texto. Tiene en cuenta los posible saltos de línea '\n' de text.

draw_image ()

Dibuja una imagen.

void
draw_image(DCtx *ctx,
           const real32_t x,
           const real32_t y);

Observaciones

La imagen se dibujará a su tamaño natural y en la posición indicada. Utilizar draw_matrixf para realizar escalados y rotaciones. Ver Dibujar imágenes.

draw_image_frame ()

Igual que draw_image, pero indicando el número de secuencia de una animación.

void
draw_image_frame(DCtx *ctx,
                 const uint32_t frame,
                 const real32_t x,
                 const real32_t y);

Observaciones

Únicamente imágenes creadas a partir de un archivo GIF soportan múltiples frames (animaciones). Ver image_num_frames.

draw_image_align ()

Establece la alineación de la imagen con respecto al punto de inserción.

void
draw_image_align(DCtx *ctx,
                 const align_t halign,
                 const align_t valign);

Observaciones

El punto de inserción es la coordenada (x,y) de draw_image. Ver Dibujar imágenes.