Zeichnen nach button-klick.

[Soahc]

Hallo,

ich habe mir ein kleines Programm geschrieben um die Vektor-Matrix-Multiplikationen mit Rotationsmatritzen aus der Mathe-Vorlesung besser nachvollziehen zu können. Grundidee ist, dass ein Würfel aus 8 Punkten im Raum (Vektoren) besteht und wenn ich den ganzen Würfel um einen bestimmten Winkel rotieren lassen möchte, dann muss ich alle Vektoren mit einer bestimmten Rotationsmatrix multiplizieren. Das zu implementieren war jetzt auch nicht weiter wild, aber nun bin ich auf ein (warscheinlich sehr banals) Problem gestoßen und bekomme es irgendwie nicht hin. Also ich habe jetzt eine Art animations-Methode geschrieben, die den Würfel jeweils einmal 360° um x-, y- und die z-achse drehen lässt, wobei nach jedem grad rotation eine pause von 100milisekunden eingelegt wird. Rufe ich diese methode im Konstruktor meiner Fensterklasse auf, dann funktioniert auch alles prima... aber wenn ich sie im Action-Listener aufrufe, dann wird erstmal gar nichts gezeichnet... und erst dann wieder wenn die animations-methode komplett durchgelaufen ist. Ich schätze, ich muss dem Fenster dann noch irgendwie sagen, dass es auch jedes mal neugezeichnet werden soll, oder so? Hat da jemand einen Tip?!

Mein Code:

// Würfelfenster.java:

import java.awt.BorderLayout;
import java.awt.Color;
import java.awt.Graphics;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import javax.swing.JButton;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JLabel;
import javax.swing.JPanel;

public class Wuefelfenster extends JFrame {
	
	public class Diagramm extends JPanel {
		   private Vektor3[] wuerfel = {
				   new Vektor3(0,0,0),
				   new Vektor3(100,0,0),
				   new Vektor3(0,100,0),
				   new Vektor3(100,100,0),
				   new Vektor3(0,0,100),
				   new Vektor3(100,0,100),
				   new Vektor3(0,100,100),
				   new Vektor3(100,100,100)};
		   
		   private Vektor3[] rotationswuerfel = new Vektor3[wuerfel.length];
		   
		   JLabel label = new JLabel("adsasd"); 
		   
		   public Diagramm(){
			   this.reset();
			   this.setBackground(Color.black);
			   label.setForeground(Color.white);
			   this.add(label);
		   }
		
		   private Vektor2 getKoordinatenursprung(){
			   return new Vektor2(this.getWidth()/2,this.getHeight()/2);
		   }
		   
		   private Vektor2 vec2toVec3(Vektor3 vec3){
			   Vektor2 ku = getKoordinatenursprung();
			   return new Vektor2(ku.getX() + vec3.getX() + (vec3.getZ()/ 2), ku.getY() - vec3.getY() - (vec3.getZ()/ 2));
		   }
		   
		   public void drawLine(Graphics g, Vektor2 a, Vektor2 b){
			   g.drawLine(a.getX(), a.getY(), b.getX(), b.getY());
		   }
		   
	       @Override
	        public void paintComponent(Graphics g) {
	        super.paintComponent(g);
			
	        wuerfelZeichnen(g);

	       }
	       
	       public void rotierenZ(int grad){
	    	   label.setText("Z-Rotation");
	    	   for (int i = 0; i<wuerfel.length;i++){
	    		   rotationswuerfel[i] = wuerfel[i].rotateZ(grad);
	    	   }
	       }
	       
	       public void reset(){
	    	   label.setText("");
	    	   for (int i = 0; i<wuerfel.length;i++){
	    		   rotationswuerfel[i] = wuerfel[i];
	    	   }
	    	   this.repaint();
	       }
	       
	       public void rotierenX(int grad){
	    	   label.setText("X-Rotation");
	    	   for (int i = 0; i<wuerfel.length;i++){
	    		   rotationswuerfel[i] = wuerfel[i].rotateX(grad);
	    	   }
	       }
	       
	       public void rotierenY(int grad){
	    	   label.setText("Y-Rotation");
	    	   for (int i = 0; i<wuerfel.length;i++){
	    		   rotationswuerfel[i] = wuerfel[i].rotateY(grad);
	    	   }
	       }
	       
	       public void rotierenXYZ(int grad){
	    	   label.setText("XYZ-Rotation");
	    	   for (int i = 0; i<wuerfel.length;i++){
	    		   rotationswuerfel[i] = wuerfel[i].rotateXYZ(grad);
	    	   }
	       }
	       
	       private void wuerfelZeichnen(Graphics g) {
	    	    g.setColor(Color.red);
	    	    drawLine(g,vec2toVec3(rotationswuerfel[0]),vec2toVec3(rotationswuerfel[1]));
		        drawLine(g,vec2toVec3(rotationswuerfel[0]),vec2toVec3(rotationswuerfel[2]));
		        drawLine(g,vec2toVec3(rotationswuerfel[1]),vec2toVec3(rotationswuerfel[3]));
		        drawLine(g,vec2toVec3(rotationswuerfel[2]),vec2toVec3(rotationswuerfel[3]));
		        g.setColor(Color.blue);
		        drawLine(g,vec2toVec3(rotationswuerfel[0]),vec2toVec3(rotationswuerfel[4]));
		        drawLine(g,vec2toVec3(rotationswuerfel[1]),vec2toVec3(rotationswuerfel[5]));
		        drawLine(g,vec2toVec3(rotationswuerfel[2]),vec2toVec3(rotationswuerfel[6]));
		        drawLine(g,vec2toVec3(rotationswuerfel[3]),vec2toVec3(rotationswuerfel[7]));
		        g.setColor(Color.green);
		        drawLine(g,vec2toVec3(rotationswuerfel[4]),vec2toVec3(rotationswuerfel[5]));
		        drawLine(g,vec2toVec3(rotationswuerfel[4]),vec2toVec3(rotationswuerfel[6]));
		        drawLine(g,vec2toVec3(rotationswuerfel[5]),vec2toVec3(rotationswuerfel[7]));
		        drawLine(g,vec2toVec3(rotationswuerfel[6]),vec2toVec3(rotationswuerfel[7]));
	       }
	}
	

	
	public static void main(String[] args) {
		new  Wuefelfenster();
	}
	
	
	private Diagramm diagramm = new Diagramm();	
	private JLabel label = new JLabel("");
	
	public  Wuefelfenster(){
		this.setBounds(50, 50, 500, 500);
		JButton button = new JButton("Rotieren...");
		label.setBackground(Color.black);
		this.setBackground(Color.black);
		
		button.addActionListener(new ActionListener() {
			public void actionPerformed(ActionEvent arg0) {
				animation();	
			}
		});
		
		this.setLayout(new BorderLayout());
		this.add(diagramm,BorderLayout.CENTER);
		this.add(button,BorderLayout.SOUTH);
		this.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
		this.setVisible(true);
		animation();
	}
	
	private void animation(){
		diagramm.reset();
		try 
		{ 
			for (int e=1;e<=4;e++){
				for (int i=0;i<=360;i++){
					if (e==1) diagramm.rotierenX(i);
					else if (e==2) diagramm.rotierenY(i);
					else if (e==3) diagramm.rotierenZ(i);
					else if (e==4) diagramm.rotierenXYZ(i);
					diagramm.repaint();
					Thread.currentThread().sleep(10); 
				}
			}
		} 
		catch (InterruptedException e){}
		diagramm.reset(); 
	}

}

//Vector3.java

public class Vektor3 {
	private int x;
	private int y;
	private int z;
	
	public int getX() {
		return x;
	}

	public int getY() {
		return y;
	}

	public int getZ() {
		return z;
	}

	public Vektor3(int x, int y, int z){
		this.x = x;
		this.y = y;
		this.z = z;
	}
	
	private float winkelZuBogenmaß(int winkel){
		return (float)(winkel * Math.PI / 180);
	}
	
	public Vektor3 rotateZ(int winkel){
		float winkelmass = winkelZuBogenmaß(winkel); 
		
		int nx = (int)((Math.cos(winkelmass) * this.x) + (-Math.sin(winkelmass)*this.y));
		int ny = (int)((Math.sin(winkelmass) *this.x) + (Math.cos(winkelmass)*this.y));
		int nz = this.z;
		
		return new Vektor3(nx,ny,nz);
	}
	
	public Vektor3 rotateX(int winkel){
		float winkelmass = winkelZuBogenmaß(winkel); 
		
		int nx = this.x;
		int ny = (int)((Math.cos(winkelmass) * this.y) + (-Math.sin(winkelmass)*this.z));
		int nz = (int)((Math.sin(winkelmass) *this.y) + (Math.cos(winkelmass)*this.z));
		
		return new Vektor3(nx,ny,nz);
	}
	
	public Vektor3 rotateY(int winkel){
		float winkelmass = winkelZuBogenmaß(winkel); 
		
		int nx = (int)((Math.cos(winkelmass) * this.x) + (-Math.sin(winkelmass)*this.z));
		int ny = this.y;
		int nz = (int)((Math.sin(winkelmass) *this.x) + (Math.cos(winkelmass)*this.z));
		
		return new Vektor3(nx,ny,nz);
	}
	
	public Vektor3 rotateXYZ(int winkel){
		return rotateX(winkel).rotateY(winkel).rotateZ(winkel);
	}
}

//Vector2.java

public class Vektor2 {
	private int x,y;

	public int getX() {
		return x;
	}

	public int getY() {
		return y;
	}
	
	public Vektor2 (int x, int y){
		this.x = x;
		this.y = y;
	}
}

 

[André Uhres]

wenn ich sie im Action-Listener aufrufe, dann wird erstmal gar nichts gezeichnet

Versuch's mal so:

...
    public static void main(final String[] args) {
        Runnable gui = new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                new Wuefelfenster();
            }
        };
        //GUI must start on EventDispatchThread:
        SwingUtilities.invokeLater(gui);
    }
...
    private Thread thread;
...
    private void animation() {
        if (thread == null || !thread.isAlive()) {
            thread = new Thread(new Runnable() {
                public void run() {
                    diagramm.reset();
                    try {
                        for (int e = 1; e <= 4; e++) {
                            for (int i = 0; i <= 360; i++) {
                                if (e == 1) {
                                    diagramm.rotierenX(i);
                                } else if (e == 2) {
                                    diagramm.rotierenY(i);
                                } else if (e == 3) {
                                    diagramm.rotierenZ(i);
                                } else if (e == 4) {
                                    diagramm.rotierenXYZ(i);
                                }
                                diagramm.repaint();
                                Thread.sleep(10);
                            }
                        }
                    } catch (InterruptedException e) {
                    }
                    diagramm.reset();
                }
            });
            thread.start();
        }
    }
}

 

[Soahc]

mh... Danke, funktioniert super... aber kannst Du vielleicht noch erklären, warum das nur so funktioniert?

gruß, Phill

 

[icarus2]

Du deine Methode in einem eigenständigen Thread, der neben dem EventDispatchThread läuft aufrufen.

Was passiert nach dem Button-Klick ohne eigenen Thread:
Der Methodenaufruf kommt in die EventQueue (kannst du dir als Warteschlange für aufgerufene Methoden vorstellen). Wenn du dun das repaint() aufrufst, kommt dieses auch in diese Warteschleife. Da der Methodenaufruf, den du zu Beginn gemacht hast, jedoch noch in der Warteschlange ist, wird das repaint() noch nicht ausgeführt. Erst wenn deine Methode abgearbeitet ist, werden alle repaint()-Aufrufe abgearbeitet.

Wenn du dies nun in einem eigenen Thread erledigst, dann bleibt deine Methode nicht in der EventQueue stecken. Das repaint() wird somit zur richtigen Zeit ausgeführt.

Schau dir mal Nebenläufigkeit (Threads) an. Vielleicht auch noch kurz was mit dem EDT (EventDispatchThread). Wenn man das ganze wirklich im Detail verstehen will, dann ist es sehr kompliziert (ich verstehe auch nicht alles).

@André
Bitte korrigier mich, falls etwas nicht ganz der Wahrheit entspricht ;-)

 

[André Uhres]

kannst Du vielleicht noch erklären, warum das nur so funktioniert?

Ich will nicht unbedingt behaupten, daß es "nur so" funktioniert. Aber icarus2 hat schon gut erklärt, worauf es ankommt. Mehr erfährst du im Sun Tutorial (insbesondere die "SwingWorker" Alternative): Lesson: Concurrency in Swing (The Java™ Tutorials > Creating a GUI With JFC/Swing)