Android不规则封闭区域填充色彩的实例代码

本文主要是介绍Android不规则封闭区域填充色彩的实例代码，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

一、概述

在上一篇的叙述中，我们通过图层的方式完成了图片颜色的填充（详情请戳：Android不规则图像填充颜色小游戏），不过在着色游戏中更多的还是基于边界的图像的填充。本篇博客将详细描述。

图像的填充有2种经典算法。

一种是种子填充法。

种子填充法理论上能够填充任意区域和图形,但是这种算法存在大量的反复入栈和大规模的递归,降低了填充效率。

另一种是扫描线填充法。

注意：实际上图像填充的算法还是很多的，有兴趣可以去Google学术上去搜一搜。

ok，下面先看看今天的效果图：

ok，可以看到这样的颜色填充比上一篇的基于层的在素材的准备上要easy 很多~~~

二、原理分析

首先我们简述下原理，我们在点击的时候拿到点击点的”颜色”，然后按照我们选择的算法进行填色即可。

算法1：种子填充法，四联通/八联通

算法简介：假设要将某个区域填充成红色。

从用户点击点的像素开始，上下左右（八联通还有左上，左下，右上，右下）去判断颜色，如果四个方向上的颜色与当前点击点的像素一致，则改变颜色至目标色。然后继续上述这个过程。

ok，可以看到这是一个递归的过程，1个点到4个，4个到16个不断的去延伸。如果按照这种算法，你会写出类似这样的代码：

/*** @param pixels 像素数组* @param w 宽度* @param h 高度* @param pixel 当前点的颜色* @param newColor 填充色* @param i 横坐标* @param j 纵坐标*/private void fillColor01(int[] pixels, int w, int h, int pixel, int newColor, int i, int j){int index = j * w + i;if (pixels[index] != pixel || i  = w || i < 0 || j < 0 || j  = h)return;pixels[index] = newColor;//上fillColor01(pixels, w, h, pixel, newColor, i, j - 1);//右fillColor01(pixels, w, h, pixel, newColor, i + 1, j);//下fillColor01(pixels, w, h, pixel, newColor, i, j + 1);//左fillColor01(pixels, w, h, pixel, newColor, i - 1, j);}

代码很简单，但是如果你去运行，会发生StackOverflowException异常，这个异常主要是因为大量的递归造成的。虽然简单，但是在移动设备上使用该方法不行。

于是，我就想，这个方法不是递归深度过多么，那么我可以使用一个Stack去存像素点，减少递归的深度和次数，于是我把代码改成如下的方式：

/*** @param pixels 像素数组* @param w 宽度* @param h 高度* @param pixel 当前点的颜色* @param newColor 填充色* @param i 横坐标* @param j 纵坐标*/private void fillColor(int[] pixels, int w, int h, int pixel, int newColor, int i, int j){mStacks.push(new Point(i, j));while (!mStacks.isEmpty()){Point seed = mStacks.pop();Log.e("TAG", "seed = " + seed.x + " , seed = " + seed.y);int index = seed.y * w + seed.x;pixels[index] = newColor;if (seed.y   0){int top = index - w;if (pixels[top] == pixel){mStacks.push(new Point(seed.x, seed.y - 1));}}if (seed.y < h - 1){int bottom = index + w;if (pixels[bottom] == pixel){mStacks.push(new Point(seed.x, seed.y + 1));}}if (seed.x   0){int left = index - 1;if (pixels[left] == pixel){mStacks.push(new Point(seed.x - 1, seed.y));}}if (seed.x < w - 1){int right = index + 1;if (pixels[right] == pixel){mStacks.push(new Point(seed.x + 1, seed.y));}}}}

方法的思想也比较简单，将当前像素点入栈，然后出栈着色，接下来分别判断四个方向的，如果符合条件也进行入栈（只要栈不为空持续运行）。ok，这个方法我也尝试跑了下，恩，这次不会报错了，但是速度特别的慢~~~~慢得我是不可接受的。（有兴趣可以尝试，记得如果ANR，点击等待）。

这样来看，第一种算法，我们是不考虑了，没有办法使用，主要原因是假设对于矩形同色区域，都是需要填充的，而算法一依然是各种入栈。于是考虑第二种算法

扫描线填充法

算法思想[4]：

初始化一个空的栈用于存放种子点，将种子点(x, y)入栈；判断栈是否为空，如果栈为空则结束算法，否则取出栈顶元素作为当前扫描线的种子点(x, y)，y是当前的扫描线；从种子点(x, y)出发，沿当前扫描线向左、右两个方向填充，直到边界。分别标记区段的左、右端点坐标为xLeft和xRight；分别检查与当前扫描线相邻的y – 1和y + 1两条扫描线在区间[xLeft, xRight]中的像素，从xRight开始向xLeft方向搜索，假设扫描的区间为AAABAAC（A为种子点颜色），那么将B和C前面的A作为种子点压入栈中，然后返回第（2）步；

上述参考自参考文献[4]，做了些修改，文章[4]中描述算法，测试有一点问题，所以做了修改.

可以看到该算法，基本上是一行一行着色的，这样的话在大块需要着色区域的效率比算法一要高很多。

ok，关于算法的步骤大家目前觉得模糊，一会可以参照我们的代码。选定了算法以后，接下来就开始编码了。

三、编码实现

我们代码中引入了一个边界颜色，如果设置的话，着色的边界参考为该边界颜色，否则会只要与种子颜色不一致为边界。

（一）构造方法与测量

public class ColourImageView extends ImageView
{private Bitmap mBitmap;/*** 边界的颜色*/private int mBorderColor = -1;private boolean hasBorderColor = false;private Stack<Point  mStacks = new Stack<Point ();public ColourImageView(Context context, AttributeSet attrs){super(context, attrs);TypedArray ta = context.obtainStyledAttributes(attrs, R.styleable.ColourImageView);mBorderColor = ta.getColor(R.styleable.ColourImageView_border_color, -1);hasBorderColor = (mBorderColor != -1);L.e("hasBorderColor = " + hasBorderColor + " , mBorderColor = " + mBorderColor);ta.recycle();}@Overrideprotected void onMeasure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec){super.onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);int viewWidth = getMeasuredWidth();int viewHeight = getMeasuredHeight();//以宽度为标准，等比例缩放view的高度setMeasuredDimension(viewWidth,getDrawable().getIntrinsicHeight() * viewWidth / getDrawable().getIntrinsicWidth());L.e("view's width = " + getMeasuredWidth() + " , view's height = " + getMeasuredHeight());//根据drawable，去得到一个和view一样大小的bitmapBitmapDrawable drawable = (BitmapDrawable) getDrawable();Bitmap bm = drawable.getBitmap();mBitmap = Bitmap.createScaledBitmap(bm, getMeasuredWidth(), getMeasuredHeight(), false);}

可以看到我们选择的是继承ImageView，这样只需要将图片设为src即可。构造方法中获取我们的自定义边界颜色，当然可以不设置~~ 重写测量的目的是为了获取一个和View一样大小的Bitmap便于我们操作。

接下来就是点击啦~

（二）onTouchEvent

@Overridepublic boolean onTouchEvent(MotionEvent event){final int x = (int) event.getX();final int y = (int) event.getY();if (event.getAction() == MotionEvent.ACTION_DOWN){//填色fillColorToSameArea(x, y);}return super.onTouchEvent(event);}/*** 根据x,y获得改点颜色，进行填充** @param x* @param y*/private void fillColorToSameArea(int x, int y){Bitmap bm = mBitmap;int pixel = bm.getPixel(x, y);if (pixel == Color.TRANSPARENT || (hasBorderColor && mBorderColor == pixel)){return;}int newColor = randomColor();int w = bm.getWidth();int h = bm.getHeight();//拿到该bitmap的颜色数组int[] pixels = new int[w * h];bm.getPixels(pixels, 0, w, 0, 0, w, h);//填色fillColor(pixels, w, h, pixel, newColor, x, y);//重新设置bitmapbm.setPixels(pixels, 0, w, 0, 0, w, h);setImageDrawable(new BitmapDrawable(bm));}

可以看到，我们在onTouchEvent中获取(x,y)，然后拿到改点坐标：

获得点击点颜色，获得整个bitmap的像素数组改变这个数组中的颜色然后重新设置给bitmap，重新设置给ImageView

重点就是通过fillColor去改变数组中的颜色

/*** @param pixels 像素数组* @param w 宽度* @param h 高度* @param pixel 当前点的颜色* @param newColor 填充色* @param i 横坐标* @param j 纵坐标*/private void fillColor(int[] pixels, int w, int h, int pixel, int newColor, int i, int j){//步骤1：将种子点(x, y)入栈；mStacks.push(new Point(i, j));//步骤2：判断栈是否为空，// 如果栈为空则结束算法，否则取出栈顶元素作为当前扫描线的种子点(x, y)，// y是当前的扫描线；while (!mStacks.isEmpty()){/*** 步骤3：从种子点(x, y)出发，沿当前扫描线向左、右两个方向填充，* 直到边界。分别标记区段的左、右端点坐标为xLeft和xRight；*/Point seed = mStacks.pop();//L.e("seed = " + seed.x + " , seed = " + seed.y);int count = fillLineLeft(pixels, pixel, w, h, newColor, seed.x, seed.y);int left = seed.x - count + 1;count = fillLineRight(pixels, pixel, w, h, newColor, seed.x + 1, seed.y);int right = seed.x + count;/*** 步骤4：* 分别检查与当前扫描线相邻的y - 1和y + 1两条扫描线在区间[xLeft, xRight]中的像素，* 从xRight开始向xLeft方向搜索，假设扫描的区间为AAABAAC（A为种子点颜色），* 那么将B和C前面的A作为种子点压入栈中，然后返回第（2）步；*///从y-1找种子if (seed.y - 1  = 0)findSeedInNewLine(pixels, pixel, w, h, seed.y - 1, left, right);//从y+1找种子if (seed.y + 1 < h)findSeedInNewLine(pixels, pixel, w, h, seed.y + 1, left, right);}}

可以看到我已经很清楚的将该算法的四个步骤标识到该方法中。好了，最后就是一些依赖的细节上的方法：

 /*** 在新行找种子节点** @param pixels* @param pixel* @param w* @param h* @param i* @param left* @param right*/private void findSeedInNewLine(int[] pixels, int pixel, int w, int h, int i, int left, int right){/*** 获得该行的开始索引*/int begin = i * w + left;/*** 获得该行的结束索引*/int end = i * w + right;boolean hasSeed = false;int rx = -1, ry = -1;ry = i;/*** 从end到begin，找到种子节点入栈（AAABAAAB，则B前的A为种子节点）*/while (end  = begin){if (pixels[end] == pixel){if (!hasSeed){rx = end % w;mStacks.push(new Point(rx, ry));hasSeed = true;}} else{hasSeed = false;}end--;}}/*** 往右填色，返回填充的个数** @return*/private int fillLineRight(int[] pixels, int pixel, int w, int h, int newColor, int x, int y){int count = 0;while (x < w){//拿到索引int index = y * w + x;if (needFillPixel(pixels, pixel, index)){pixels[index] = newColor;count++;x++;} else{break;}}return count;}/*** 往左填色，返回填色的数量值** @return*/private int fillLineLeft(int[] pixels, int pixel, int w, int h, int newColor, int x, int y){int count = 0;while (x  = 0){//计算出索引int index = y * w + x;if (needFillPixel(pixels, pixel, index)){pixels[index] = newColor;count++;x--;} else{break;}}return count;}private boolean needFillPixel(int[] pixels, int pixel, int index){if (hasBorderColor){return pixels[index] != mBorderColor;} else{return pixels[index] == pixel;}}/*** 返回一个随机颜色** @return*/private int randomColor(){Random random = new Random();int color = Color.argb(255, random.nextInt(256), random.nextInt(256), random.nextInt(256));return color;}

ok，到此，代码就介绍完毕了~~~

最后贴下布局文件~~

<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"xmlns:zhy="http://schemas.android.com/apk/res-auto"android:layout_width="match_parent"android:layout_height="match_parent"android:paddingLeft="@dimen/activity_horizontal_margin"android:paddingRight="@dimen/activity_horizontal_margin"android:paddingTop="@dimen/activity_vertical_margin"android:paddingBottom="@dimen/activity_vertical_margin"tools:context=".MainActivity" <com.zhy.colour_app_01.ColourImageViewzhy:border_color="#FF000000"android:src="@drawable/image_007"android:background="#33ff0000"android:layout_width="match_parent"android:layout_centerInParent="true"android:layout_height="match_parent"/ </RelativeLayout <?xml version="1.0" encoding="utf-8"? 
<resources <declare-styleable name="ColourImageView" <attr name="border_color" format="color|reference" </attr </declare-styleable 
</resources