2020/03/23 公開
・正三角形の描画
GraphicsクラスのdrawLineメソッドを使って正三角形を表示する方法を説明します。正三角形は、３辺の長さが全て同じ三角形です。
ここで紹介している方法は、正三角形の重心座標と１辺の長さから３つの角の頂点座標を計算し、それら３つの座標をdrawLineで結んで三角形を表示するものです。
以下が正三角形を表示するJavaのソースコードと実行結果です。
GR_Triangle.java ← クリックしてダウンロードページに移動
001: import java.awt.*;
002: import javax.swing.*;
003:
004: public class GR_Triangle {
005: public static void main(String[] args) {
006: JFrame frame = new JFrame();
007:
008: // // タイトル名を設定
009: frame.setTitle( "正三角形描画" );
010:
011: // フレームの大きさを設定
012: frame.setSize( 256, 256 );
013:
014: // ”×”ボタンを押した時の処理を設定
015: frame.setDefaultCloseOperation( JFrame.EXIT_ON_CLOSE );
016:
017: // フレームにパネルを追加
018: MyPanel panel = new MyPanel();
019: frame.getContentPane().add( panel );
020:
021: // フレームを表示
022: frame.setVisible( true );
023: }
024: }
025:
026:
027: // JPanelを継承したMyPanelを作成
028: class MyPanel extends JPanel {
029: public MyPanel() {
030: // 背景色を白(white)に設定
031: setBackground( Color.white );
032: }
033:
034:
035: // drawLineによる正三角形の描画
036: // g : グラフィックコンテキスト
037: // gx : 正三角形の重心x座標
038: // gy : 正三角形の重心y座標
039: // a : １辺の長さ
040: private void drawTriangle( Graphics g, int gx, int gy, int a )
041: {
042: // 三角形の３つの角の座標
043: int x1, y1, x2, y2, x3, y3;
044:
045: // 正三角形の高さ
046: double h;
047:
048: // 正三角形の高さの計算
049: double l = (double)a;
050: h = Math.sqrt( l * l - ( l / 2.0 ) * ( l / 2.0 ) );
051:
052: // 正三角形の頂点座標を計算
053: x1 = gx;
054: y1 = (int)( (double)gy - h * 2.0 / 3.0 );
055:
056: x2 = (int)( (double)gx - l / 2.0 );
057: y2 = (int)( (double)gy + h * 1.0 / 3.0 );
058:
059: x3 = (int)( (double)gx + l / 2.0 );
060: y3 = y2;
061:
062: // 各辺の描画
063: g.drawLine( x1, y1, x2, y2 );
064: g.drawLine( x2, y2, x3, y3 );
065: g.drawLine( x3, y3, x1, y1 );
066: }
067:
068:
069: // 描画
070: public void paintComponent( Graphics g ) {
071: super.paintComponent( g );
072:
073: // ラインの色を黒(black)に設定
074: g.setColor( Color.black );
075:
076: // 正三角形を描画
077: drawTriangle( g, 120, 127, 100 );
078: }
079: }
GR_Triangle.javaの実行結果
ここからは、このソースコードを上から順番に解説していきます。
001: import java.awt.*; 002: import javax.swing.*;
Javaのクラスライブラリの中から「java.awt」と 「javax.swing」というパッケージにあるクラスを、このプログラム内で使うために記述します。
004: public class GR_Triangle {
クラス名を、GR_Triangleとしています。
005: public static void main(String[] args) {
このmainメソッドからプログラムを実行します。
006: JFrame frame = new JFrame();
フレームの表示は、JFrameクラスを使います。
008: // // タイトル名を設定 009: frame.setTitle( "正三角形描画" );
ウィンドウに表示するタイトルを指定します。この例では、正三角形描画という文字列を指定しています。
011: // フレームの大きさを設定 012: frame.setSize( 256, 256 );
フレーム全体のサイズを指定します。この例では、フレーム全体（タイトルバーと縁を含む）のサイズは256x256ピクセルです。
014: // ”×”ボタンを押した時の処理を設定 015: frame.setDefaultCloseOperation( JFrame.EXIT_ON_CLOSE );
"×"ボタンを押したときの処理を指定します。JFrame.EXIT_ON_CLOSEは、フレームを閉じることを意味しています。
017: // フレームにパネルを追加 018: MyPanel panel = new MyPanel(); 019: frame.getContentPane().add( panel );
フレームにパネル(Jpanelクラス)を割り当てます。パネルは、グラフィック表示やボタンなどを乗せられる板のようなものです。ここでは、JPanelクラスを継承したMyPanelクラスを作り、そのクラスの中でラインを描画します。MyPanelクラスのソースは27行目から書いています。
027: // JPanelを継承したMyPanelを作成
028: class MyPanel extends JPanel {
029: public MyPanel() {
030: // 背景色を白(white)に設定
031: setBackground( Color.white );
パネルの背景色を白にしています。public MyPanel()は、MyPanelクラスが作られる（実行される）ときに１回だけ呼ばれるメソッドです。public クラス名( 引数 )を書くことで、最初に実行するメソッドを作ることが出来ます。
035: // drawLineによる正三角形の描画
036: // g : グラフィックコンテキスト
037: // gx : 正三角形の重心x座標
038: // gy : 正三角形の重心y座標
039: // a : １辺の長さ
040: private void drawTriangle( Graphics g, int gx, int gy, int a )
041: {
042: // 三角形の３つの角の座標
043: int x1, y1, x2, y2, x3, y3;
044:
045: // 正三角形の高さ
046: double h;
047:
048: // 正三角形の高さの計算
049: double l = (double)a;
050: h = Math.sqrt( l * l - ( l / 2.0 ) * ( l / 2.0 ) );
051:
052: // 正三角形の頂点座標を計算
053: x1 = gx;
054: y1 = (int)( (double)gy - h * 2.0 / 3.0 );
055:
056: x2 = (int)( (double)gx - l / 2.0 );
057: y2 = (int)( (double)gy + h * 1.0 / 3.0 );
058:
059: x3 = (int)( (double)gx + l / 2.0 );
060: y3 = y2;
061:
062: // 各辺の描画
063: g.drawLine( x1, y1, x2, y2 );
064: g.drawLine( x2, y2, x3, y3 );
065: g.drawLine( x3, y3, x1, y1 );
066: }
正三角形を描画するメソッドです。
48行目から50行目で、三角形の高さhの計算を行っています。与えられた１辺の長さaをdouble型の変数lに代入し、下図の計算式で高さを計算しています。
ピタゴラスの定理で、高さを得ることができます。
52行目から60行目で、三角形の頂点の座標を計算しています。下図のように重心は底辺から1/3に位置することを利用し、高さhと重心座標(gx,gy)で頂点の座標(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3)を計算しています。
62行目から65行目で、３つの座標をdrawLineで結んで三角形を描画しています。
Graphics.drawLineメソッド
■このグラフィックスコンテキストの座標系の点 (x1, y1) と点 (x2, y2) との 間に現在の色を使って線を描きます。 パラメータ x1 : グラフィックスコンテキストのx座標1 y1 : グラフィックスコンテキストのy座標1 x2 : グラフィックスコンテキストのx座標2 y2 : グラフィックスコンテキストのy座標2 戻り値 なし
069: // 描画
070: public void paintComponent( Graphics g ) {
071: super.paintComponent( g );
パネルの描画メソッドです。このpublic void paintComponent( Graphics g )メソッドは、パネルの表示が必要なときに呼び出されるメソッドです。メソッド名と引数は、変えないでください。
073: // ラインの色を黒(black)に設定 074: g.setColor( Color.black );
ここから正三角形の描画です。ここでは、ラインの色を黒に設定しています。
Graphics.setColorメソッド
■このグラフィックスコンテキストの現在の色を、指定された色に設定します。 パラメータ c : 色 戻り値 なし
076: // 正三角形を描画 077: drawTriangle( g, 120, 127, 100 );
正三角形の描画メソッドを呼び出しています。グラフィック座標(120,127)で重心を指定し、１辺の長さを100にしています。この例では線幅を指定していないので１ピクセルの幅の三角形が描画されます。
重心座標は３頂点の平均値ですが、ここで指定する重心座標は、正三角形の中心付近の座標として指定してみてください。正確な位置に表示したければ、drawTriangleメソッドに３頂点のどれかの値を与えるように変更する必要があります。興味があれば試してください。
■関連コンテンツ
| フレームの表示 | 図形を表示するフレーム（枠）の表示方法について解説 |
| 背景色の変更 | 図形を表示するフレームの背景色の変更方法について解説 |
| 画像の座標系 | 画像の座標系について解説 |
| 画素 | 画素について説明 |
| 画像処理とは | 画像処理とは何かを解説 |
 |
光と色の３原色光の３色（ＲＧＢ）の混合と、インクの３色（ＣＭＹ）の混合の考え方を説明しています。 |
■新着情報
| 2022.07.07 | 外部プログラムの実行 | exeファイル実行 |
| 2022.07.06 | 完全数 | ６＝１＋２＋３ |
■広告
