Java如何绘制倾斜椭圆

在Java中绘制斜椭圆（旋转的椭圆）需要借助图形变换或自定义路径绘制，因为标准Graphics类只支持绘制水平/垂直方向的椭圆,以下是两种专业实现方案：

方法1：使用AffineTransform旋转图形（推荐）

通过仿射变换旋转画布，再绘制水平椭圆,实现旋转效果：

import java.awt.*;
import java.awt.geom.AffineTransform;
import javax.swing.*;
public class RotatedEllipse extends JPanel {
    @Override
    protected void paintComponent(Graphics g) {
        super.paintComponent(g);
        Graphics2D g2d = (Graphics2D) g;
        // 椭圆参数：中心坐标(250,150), 宽度120, 高度80
        int centerX = 250;
        int centerY = 150;
        int width = 120;
        int height = 80;
        double angle = 45; // 旋转角度（度）
        // 保存原始变换
        AffineTransform oldTransform = g2d.getTransform();
        // 移动坐标系到椭圆中心并旋转
        g2d.rotate(Math.toRadians(angle), centerX, centerY);
        // 绘制椭圆（此时坐标系已旋转）
        g2d.setColor(Color.BLUE);
        g2d.fillOval(centerX - width/2, centerY - height/2, width, height);
        // 恢复原始坐标系
        g2d.setTransform(oldTransform);
    }
    public static void main(String[] args) {
        JFrame frame = new JFrame("斜椭圆示例");
        frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        frame.setSize(500, 300);
        frame.add(new RotatedEllipse());
        frame.setVisible(true);
    }
}

关键点说明：

1. 仿射变换流程：
   • 保存当前变换状态（getTransform()）
   • 平移坐标系到椭圆中心（rotate()自动包含平移）
   • 指定角度旋转坐标系（角度需转为弧度）
   • 以原点为中心绘制水平椭圆
   • 恢复原始坐标系（setTransform(oldTransform)）
2. 性能优势：直接利用Java2D的硬件加速,适合动态图形。

方法2：使用Path2D定义椭圆路径

通过数学计算生成椭圆边缘点,构建旋转后的路径：

import java.awt.*;
import java.awt.geom.*;
import javax.swing.*;
public class PathEllipse extends JPanel {
    @Override
    protected void paintComponent(Graphics g) {
        super.paintComponent(g);
        Graphics2D g2d = (Graphics2D) g;
        int centerX = 250;
        int centerY = 150;
        int width = 120;
        int height = 80;
        double angle = 30; // 旋转角度
        // 创建椭圆路径
        Path2D path = new Path2D.Double();
        for (int i = 0; i < 360; i++) {
            double radian = Math.toRadians(i);
            // 计算未旋转时的椭圆点
            double x = centerX + width/2 * Math.cos(radian);
            double y = centerY + height/2 * Math.sin(radian);
            // 应用旋转变换
            double rotatedX = centerX + (x - centerX) * Math.cos(angle) - (y - centerY) * Math.sin(angle);
            double rotatedY = centerY + (x - centerX) * Math.sin(angle) + (y - centerY) * Math.cos(angle);
            if (i == 0) path.moveTo(rotatedX, rotatedY);
            else path.lineTo(rotatedX, rotatedY);
        }
        path.closePath();
        // 绘制并填充
        g2d.setColor(new Color(200, 0, 0, 150));
        g2d.fill(path);
    }
    public static void main(String[] args) {
        JFrame frame = new JFrame("斜椭圆路径示例");
        frame.setSize(500, 300);
        frame.add(new PathEllipse());
        frame.setVisible(true);
    }
}

关键点说明：

1. 路径生成逻辑：
   • 按角度遍历椭圆边缘点（0°-360°）
   • 用参数方程计算点坐标：
     x = a * cos(θ), y = b * sin(θ)
   • 对每个点应用旋转矩阵变换：

     x' = centerX + (x - centerX)*cos(α) - (y - centerY)*sin(α)
     y' = centerY + (x - centerX)*sin(α) + (y - centerY)*cos(α)

2. 适用场景：需要精确控制每个顶点时使用（如不规则变形）

两种方法对比

最佳实践建议

1. 启用抗锯齿：在两种方法中添加以下代码提升质量：

   g2d.setRenderingHint(
       RenderingHints.KEY_ANTIALIASING, 
       RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON
   );

2. 动态旋转：结合定时器修改angle变量实现动画效果
3. 透明度控制：使用AlphaComposite实现半透明效果：

   g2d.setComposite(AlphaComposite.getInstance(AlphaComposite.SRC_OVER, 0.7f));

常见问题解决

• 图形错位：确认旋转中心点与椭圆中心一致
• 边缘锯齿：启用抗锯齿并检查坐标是否为整数（应使用浮点计算）
• 性能卡顿：避免在paintComponent()中重复创建对象（如Path2D）

引用说明：本文代码基于Oracle官方Java2D教程和《Java Graphics编程实战》第7章变换原理实现,仿射变换算法参考W3C标准坐标系变换规范。