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效果圖

image.png

今天周末，收拾東西的時候，發現了一個尺子，我們叫它量角器，我記得上學的時候，借給一個女同學這樣的量角器，到現在還沒有還我，啥意思嗎？還還我不？

image.png

看來是沒戲了，同學嗎？那么小氣干嘛？不如自己畫一個？畢竟我是最會編程的電工嗎！

image.png

在自定義量角器之前，我先說下，小樣就是小樣，本著實現效果為目的，當然可能會有更好或者更優的方式，就像做數學題目一樣，答案只有一個，但是解答思路有很多種，當然有好的建議和方式下面留言哦！

廢話不多說，走起！

觀察量角器

拿起桌子上的量角器，看了看，想了想，欸？我還是不記得借我尺子的那個同學叫啥來著？

image.png

Sorry！

這個量角器嗎？有這幾個特征。

半圓形（里面有4個半圓）
刻度線(長的、中等的、短的)
有刻度值（正向，反向，注：這里0和180度省去，別問為啥，因為不好看）
測量輔助線（10的倍數）

像這種純繪制的自定義基本上就是考驗對Canvas API使用和數學知識，下面使用Flutter實現。

具體實現

創建Widget

1、StatelessWidget Or StatefulWidget

其實這個區分跟簡單，當一個靜態的，沒有狀態改變的自定義就使用StatelessWidget，否則使用StatefulWidget。因為尺子是一個靜態的，一旦繪制完畢就不需要去改變了，所以說我們直接創建一個 StatelessWidget 就可以，

//量角器Widget
class SemiCircleRulerWidget extends StatelessWidget {
  const SemiCircleRulerWidget({Key? key}) : super(key: key);

  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return ...
  }
}

2、尺寸如何定義

我們剛開始一定會考慮這個寬高是如何定義，到底是直接外面傳進來？還是怎么辦？我這里直接采取使用LayoutBuilder，通過LayoutBuilder,我們可以在布局過程中拿到父組件傳遞的約束信息,然后我們可以根據約束信息動態的構建不同的布局。

LayoutBuilder(
      builder: (BuildContext context, BoxConstraints constraints) {
        double radius;
        //當寬的一半大于等于高的時候，采取高來作為半徑。
        if (constraints.maxWidth / 2 >= constraints.maxHeight) {
          radius = constraints.maxHeight;
        }
        //當寬的一半小于高的時候，采取寬的一半作為半徑。
        else {
          radius = constraints.maxWidth / 2;
        }
        //寬 = 2*半徑， 高 = 半徑
        var size = Size(radius * 2, radius);
        return CustomPaint(
          size: size,
          painter: SemiCircleRulerCustomPainter(radius),
        );
      },
    );

這里簡單做了一下判斷，為了在已有空間里繪制最大

當寬的一半大于等于高的時候，采取高來作為半徑。
當寬的一半小于高的時候，采取寬的一半作為半徑。

獲取半徑后，我們就可以為我們的CustomPaint設置大小了。

寬 = 2*半徑，高 = 半徑

3、創建CustomPainter

class SemiCircleRulerCustomPainter2 extends CustomPainter {
  @override
  void paint(Canvas canvas, Size size) {
     ...
  }

  @override
  bool shouldRepaint(covariant CustomPainter oldDelegate)  => false;

}

shouldRepaint返回ture表示需要重繪，返回false表示不需要重繪。所以這里我們直接返回false就可以。

4、paint方法

4.1 坐標系

有的時候，我們要是經常不寫這種自定義的話，很容易忘記這個坐標系和畫布在調用一些api之后的狀態是啥樣子的？所以我一般是這么做的，先寫個繪制坐標系為了查看當時的坐標系情況。

 /*
   * 繪制坐標系( X軸  Y軸) 為了查看坐標系位置
   */
  void drawXY(Canvas canvas) {
    //X軸
    canvas.drawLine(
      const Offset(0, 0),
      const Offset(300, 0),
      Paint()
        ..color = Colors.green
        ..strokeWidth = 3,
    );

    //Y軸
    canvas.drawLine(
      const Offset(0, 0),
      const Offset(0, 300),
      Paint()
        ..color = Colors.red
        ..strokeWidth = 3,
    );
  }

image.png

簡單繪制一個坐標系，為了更方便了解當前的畫布情況。自定義完畢，刪了即可。

4.2 繪制量角器雛形

量角器是一個半圓，所以我們需要調用的API是

drawArc(Rect rect, double startAngle, double sweepAngle, bool useCenter, Paint paint)

rect：定義承載圓弧形狀的矩形。通過設置該矩形可以指定圓弧的位置和大小。
startAngle: 設置圓弧是從哪個角度順時針繪畫的。順時針為正，逆時針為負(注意：這里是弧度值)
sweepAngle: 設置圓弧順時針掃過的角度。(注意：這里是弧度值)
useCenter: 繪制的時候是否使用圓心，我們繪制圓弧的時候設置為false,如果設置為true, 并且當前畫筆的描邊屬性設置為Paint.Style.FILL的時候，畫出的就是扇形。
paint: 指定繪制的畫筆。

為了更好了解這個API，我們來看下案例

創建一個正方形

  Rect rect = const Rect.fromLTWH(100, 100, 300, 300);
  canvas.drawRect(
      rect,
      Paint()
        ..color = Colors.black
        ..style = PaintingStyle.stroke
        ..strokeWidth = 3,
   );

image.png

繪制一個圓弧

起始角度為0：

  //繪制一個圓弧，從0度到90度
    var paint = Paint()
      ..color = Colors.red
      ..style = PaintingStyle.stroke
      ..strokeWidth = 3;
    canvas.drawArc(rect, degToRad(0), degToRad(90), false, paint);
    
      //角度轉換為弧度
    double degToRad(num deg) => deg * (pi / 180.0);

上面代碼中degToRad方法是一個角度到弧度的轉換。繪制結果是這樣的。

image.png

通過效果我們可以知道起始0度是從水平開始的，掃描是順時針掃描的。如果我們定義的起始不是0度呢？

起始角度為正數：

canvas.drawArc(rect, degToRad(30), degToRad(150), false, paint);

image.png

起始角度為負數：

 canvas.drawArc(rect, degToRad(-90), degToRad(180), false, paint);

image.png

通過上面的了解，大概了解drawArc繪制情況了。

下面直接繪制量角器

  /*
   * 繪制表框（半圓）
   */
  void drawBorder(Canvas canvas, Size size) {
    Rect rect = Rect.fromCircle(
      center: Offset(radius, radius),
      radius: radius - borderStrokeWidth / 2,
    );
    //第四個參數設置為true，因為尺子是閉合的
    canvas.drawArc(rect, -pi, pi, true, borderPaint);
  }

image.png

4.3 繪制刻度線

繪制線使用的API是：

 drawLine(Offset p1, Offset p2, Paint paint)

2點確定一條直線，所以p1 p2就是2點的坐標，只要我們按照我們需要傳入2個坐標即可，這里就不單獨案例說明了，直接走起。

定位：我想從半圓的左下角開始繪制刻度線。
繪制刻度線：180個刻度，繪制每個刻度，其中10的倍數為大刻度，5結尾的刻度為中刻度，其他為小刻度，這里0和180度我們省略，因為繪制的話和圓弧底線重疊。

定位

這里說的定位，意思是操作畫布來達到我想要繪制的起點，方便我繪制，因為我想在左下角開始繪制刻度線，所以，我執行下面的操作。

    //畫布移動到(radius, radius)點
    canvas.translate(radius, radius);
    //畫布旋轉-90度
    canvas.rotate(degToRad(-90));

這2個操作后畫布變成啥樣子了，看我們的坐標系就明白了。

執行一行代碼：

canvas.translate(radius, radius);
drawXY(canvas);

image.png

看到坐標系圓點移動到了(radius, radius)上了。

執行2行代碼：

    canvas.translate(radius, radius);
    canvas.rotate(degToRad(-90));
    drawXY(canvas);

image.png

上圖就是執行完移動和旋轉后坐標系的位置。這個時候我們可以繪制第一個刻度，也就是0度刻度線，如果我們需要繪制刻度線為20長的刻度線怎么做呢？

通過坐標系我們可以知道，0刻度的起始位置 X軸是0，Y軸是-radius（為了好理解，這里面沒有考慮畫筆的寬度啊，后面繪制會考慮），如果我們要繪制20長度刻度的話，兩點坐標可以為：

Offset(0.0, -(radius - borderStrokeWidth / 2))
Offset(0.0, -(radius - borderStrokeWidth / 2) + 20),
這里borderStrokeWidth是畫筆的寬度，因為要考慮畫筆所以我們需要減去。

  canvas.drawLine(
      Offset(0.0, -(radius - borderStrokeWidth / 2)),
      Offset(0.0, -(radius - borderStrokeWidth / 2) + 20),
      scalePaint,
    );

image.png

看到左下角那個紅色橫線了嗎，這個就是0刻度線，那么1刻度線如何繪制呢？我們可以想下，如果我們想保持剛才繪制0刻度和1刻度的代碼不變，是不是只要把這個半圓逆時針旋轉1度就可以了，你想想是不是呢？

image.png

但是我們不好旋轉半圓啊？怎么搞，反過來想，我們可以順時針旋轉畫布1刻度可以達到一樣的效果。來試試

    //繪制0刻度
    canvas.drawLine(
      Offset(0.0, -(radius - borderStrokeWidth / 2)),
      Offset(0.0, -(radius - borderStrokeWidth / 2) + 20),
      scalePaint,
    );

    //順時針旋轉 1度
    canvas.rotate(degToRad(1));
    //查看坐標系
    drawXY(canvas);

    //繪制1刻度
    canvas.drawLine(
      Offset(0.0, -(radius - borderStrokeWidth / 2)),
      Offset(0.0, -(radius - borderStrokeWidth / 2) + 20),
      scalePaint,
    );

image.png

如我們所希望的樣子，呦西，趁勢追擊，直接一步到位。

  /*
   * 繪制刻度
   */
  void drawScale(Canvas canvas, Size size) {
    canvas.save();
    canvas.translate(radius, radius);
    canvas.rotate(degToRad(-90));
    for (int index = 1; index < 180; index++) {
      //旋轉角度
      canvas.rotate(degToRad(1));
      //大刻度
      if (index % 10 == 0) {
        //繪制最長刻度
        drawLongLine(canvas, size);
      }
      //中刻度
      else if (index % 5 == 0) {
        //繪制中刻度
        drawMiddleLine(canvas, size);
      }
      //小刻度
      else {
        //繪制小刻度
        drawShortLine(canvas, size);
      }
    }
    canvas.restore();
  }
  
   /*
   * 繪制長線
   */
  void drawLongLine(Canvas canvas, Size size) {
    canvas.drawLine(
      Offset(0.0, -(radius - borderStrokeWidth / 2)),
      Offset(0.0, -(radius - borderStrokeWidth / 2) + longScaleSize),
      scalePaint,
    );
  }

  /*
   * 繪制中線
   */
  void drawMiddleLine(Canvas canvas, Size size) {
    canvas.drawLine(
      Offset(0.0, -(radius - borderStrokeWidth / 2)),
      Offset(0.0, -(radius - borderStrokeWidth / 2) + middleScaleSize),
      scalePaint,
    );
  }

  /*
   * 繪制短線
   */
  void drawShortLine(Canvas canvas, Size size) {
    canvas.drawLine(
      Offset(0.0, -(radius - borderStrokeWidth / 2)),
      Offset(0.0, -(radius - borderStrokeWidth / 2) + shortScaleSize),
      scalePaint,
    );
  }

image.png

注意：上面代碼中出現的2行代碼

canvas.save();
canvas.restore();

這2位是成對出現，不能單獨使用，他們的目的就是在你操作畫布（平移，旋轉等）之前，先調用save（）方法對當前畫布狀態的保存，當你操作畫布繪制好圖形后，在調用restore（）還原之前畫布的狀態，不影響后面繪制操作。

4.3 繪制刻度值

刻度值是在10的倍數才繪制，所以我們直接可以在繪制刻度線代碼中，在繪制長刻度線的地方，多繪制刻度值即可，還有就是這里有2種刻度值，一種順時針，一種逆時針，我們只要順時針直接采用當前角度顯示即可，逆時針使用（180-當前角度）即可。
這里因為坐標系都是在對應位置，所以直接繪制就行。

  /*
   * 繪制數字
   */
  void drawScaleNum(Canvas canvas, int i) {
    //繪制最外圈刻度值
    textPainter.text = TextSpan(
        text: "$i",
        style: TextStyle(
          color: Colors.black,
          fontSize: numTextSize,
        ));
    textPainter.layout();
    double textStarPositionX = -textPainter.size.width / 2;
    double textStarPositionY = -radius + outNumSize;
    textPainter.paint(canvas, Offset(textStarPositionX, textStarPositionY));

    //繪制內圈刻度值
    textPainter.text = TextSpan(
        text: "${180 - i}",
        style: TextStyle(
          color: Colors.black,
          fontSize: numTextSize,
        ));
    textPainter.layout();
    double textStarPositionX2 = -textPainter.size.width / 2;
    double textStarPositionY2 = -radius + inNumSize;
    textPainter.paint(canvas, Offset(textStarPositionX2, textStarPositionY2));
  }

image.png

這里主要是對textPainter API的使用，這里主要1個注意點，就是2個刻度值的間距，通過控制y坐標來控制下就行，我這里 inNumSize=60，outNumSize=30，具體多少自己根據自己的審美修改就行，不做過多的解釋。

4.3 繪制內部半圓

因為我們上面已經了解了繪制半圓的API，所以這里主要注意的點就是控制好半圓和刻度值的位置，避免重疊，其實也就是UI審美問題。

  /*
   * 繪制外半圓
   */
  void drawOuterSemicircle(Canvas canvas, Size size) {
    Rect rect = Rect.fromCircle(
      center: Offset(radius, radius),
      radius: radius - borderStrokeWidth / 2 - interSemicircleSize,
    );
    canvas.drawArc(rect, -pi, pi, true, semicirclePaint);
  }

  /*
   * 繪制內半圓
   */
  void drawInnerSemicircle(Canvas canvas, Size size) {
    Rect rect = Rect.fromCircle(
      center: Offset(radius, radius),
      radius: radius - borderStrokeWidth / 2 - outerSemicircleSize,
    );
    canvas.drawArc(rect, -pi, pi, true, semicirclePaint);
  }

image.png

4.4 繪制角度測量輔助線

角度測量輔助線也是10的倍數的刻度才繪制，所以也是在繪制刻度尺代碼中繪制10刻度的if里加上繪制角度測量輔助線代碼即可。輔助線起點：Offset(radius, radius)，終點是：內半圓為結束，我們可以把每個半圓和刻度值距離邊緣的距離定義成變量，方便后續其他地方使用。

  void drawScale(Canvas canvas, Size size) {
    ...
    for (int index = 1; index < 180; index++) {
      ...
      //大刻度
      if (index % 10 == 0) {
        ...
        // 繪制刻度線
        drawScaleLine(canvas, size);
      }
      ...
    }
    canvas.restore();
  }
  
  /*
   * 繪制刻度線（10倍數）
   */
  void drawScaleLine(Canvas canvas, Size size) {
    canvas.drawLine(
      const Offset(0, 0),
      Offset(0, -radius + scalePaintWidth + interSemicircleSize),
      scalePaint,
    );
  }

image.png

什么鬼？不好看，下面那個輔助線起點太多時，導致比較的密集，所以我想優化下，在搞個小半圓給他蓋住，不讓別人知道你的丑。

4.5 繪制小半圓遮住你的美

我們直接畫個半圓，并且使用PaintingStyle.fill類型蓋住他，為了好看我在畫個半圓作為邊框，不愧是我啊。

  /*
   * 繪制最小的半圓
   */
  void drawSmallSemicircle(Canvas canvas, Size size) {
    //繪制半圓區域
    Rect rect = Rect.fromCircle(
      center: Offset(radius, radius - borderStrokeWidth / 2),
      radius: radius / 10,
    );
    //這里先繪制半圓邊框
    canvas.drawArc(rect, -pi, pi, true, semicirclePaint);
    
    //繪制白色半圓
    semicirclePaint.color = Colors.white;
    semicirclePaint.style = PaintingStyle.fill;
    canvas.drawArc(rect, -pi, pi, true, semicirclePaint);
  }

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搞定！文章書寫不易，多多關注！

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Flutter-自定義量角器

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效果圖

觀察量角器

Sorry！

具體實現

創建Widget

1、StatelessWidget Or StatefulWidget

2、尺寸如何定義

3、創建CustomPainter

4、paint方法

4.1 坐標系

4.2 繪制量角器雛形

下面直接繪制量角器

4.3 繪制刻度線

定位

4.3 繪制刻度值

4.3 繪制內部半圓

4.4 繪制角度測量輔助線

4.5 繪制小半圓遮住你的美

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