7 JavaFXでのアニメーションおよびビジュアル効果

アプリケーションの設定

次のように、NetBeans IDEでJavaFXプロジェクトを設定します。

1. 「ファイル」メニューから、「新規プロジェクト」を選択します。

2. 「JavaFX」アプリケーション・カテゴリで、「JavaFXアプリケーション」を選択します。 「次」をクリックします。

3. プロジェクトにColorfulCirclesという名前を付け、「終了」をクリックします。

4. NetBeans IDEによって生成されたimport文を削除します。

   チュートリアルを進める中で、コード補完機能またはNetBeans IDEの「ソース」メニューの「インポートを修正」コマンドを使用して、import文を生成できます。 import文の選択肢がある場合は、javafxで始まるものを選択します。

プロジェクトの設定

NetBeans IDEによって生成されたソース・ファイルからColorfulCirclesクラスを削除し、例7-1のコードに置き換えます。

public class ColorfulCircles extends Application {
 
    @Override
    public void start(Stage primaryStage) {
        Group root = new Group();
        Scene scene = new Scene(root, 800, 600, Color.BLACK);
        primaryStage.setScene(scene);

        primaryStage.show();
    }
 
 public static void main(String[] args) {
        launch(args);
    }
}

ColorfulCirclesアプリケーションでは、グループ・ノードをシーンのルート・ノードとして使用する方法が適切です。 グループのサイズは、その中のノードのサイズによって決まります。 ただし、ほとんどのアプリケーションでは、ノードによってシーンのサイズを追跡し、ステージがサイズ変更されたときに変更されるようにします。 その場合は、「JavaFXでのフォームの作成」の説明に従って、サイズ変更可能なレイアウトのノードをルートとして使用します。

これで、ColorfulCirclesアプリケーションをコンパイルして実行でき、チュートリアルの各ステップで中間結果を確認できます。 問題が発生した場合は、ダウンロード可能なColorfulCircles.zipファイルに含まれているColorfulCircles.javaファイルのコードを確認してください。 この時点では、アプリケーションは単純な黒いウィンドウです。

グラフィックスの追加

次に、例7-2のコードをprimaryStage.show()行の前に追加して、30個の円を作成します。

Group circles = new Group();
for (int i = 0; i < 30; i++) {
   Circle circle = new Circle(150, Color.web("white", 0.05));
   circle.setStrokeType(StrokeType.OUTSIDE);
   circle.setStroke(Color.web("white", 0.16));
   circle.setStrokeWidth(4);
   circles.getChildren().add(circle);
}
root.getChildren().add(circles);

このコードでは、circlesという名前のグループが作成され、forループによって30個の円がこのグループに追加されます。 各円の半径は150、塗りつぶしの色はwhite、不透明度レベルは5パーセント(ほぼ透明)です。

円の周りに境界線を作成するために、コードにはStrokeTypeクラスが含まれています。 描画タイプOUTSIDEは、円の境界が内部から外へStrokeWidth値(ここでは4)の分だけ拡張されることを意味します。 描画の色はwhiteであり、不透明度レベルは16であるため、円の色よりも明るくなります。

最後の行では、circlesグループがルート・ノードに追加されます。 これは一時的な構造です。 後で、図7-2に示されているものと一致するように、このシーン・グラフを変更します。

図7-3に、このアプリケーションを示します。 コードで各円の固有の位置を指定していないため、それぞれの円の中心点がウィンドウの左上隅に合せられ、すべての円が重ねて描画されます。 重なった円の不透明度と黒い背景との対話により、円は灰色になっています。

図7-3 円

「図7-3 円」の説明

ビジュアル効果の追加

続けて、少しぼけて見えるように円にボックスぼかし効果を適用します。 例7-3に、コードを示します。 このコードをprimaryStage.show()行の前に追加します。

circles.setEffect(new BoxBlur(10, 10, 3));

このコードでは、ぼかし半径が幅10ピクセル x 高さ10ピクセル、ぼかしの反復が3に設定され、ほぼガウスぼかしになります。 このぼかし技法によって、図7-4に示すように、円のエッジにスムージング効果が生成されます。

図7-4 円のボックスぼかし

「図7-4 円のボックスぼかし」の説明

背景のグラデーションの作成

ここで、例7-4に示すように、四角形を作成して線形グラデーションで塗りつぶします。

グラデーション四角形が円の背面に表示されるように、コードをroot.getChildren().add(circles)行の前に追加します。

Rectangle colors = new Rectangle(scene.getWidth(), scene.getHeight(),
     new LinearGradient(0f, 1f, 1f, 0f, true, CycleMethod.NO_CYCLE, new 
         Stop[]{
            new Stop(0, Color.web("#f8bd55")),
            new Stop(0.14, Color.web("#c0fe56")),
            new Stop(0.28, Color.web("#5dfbc1")),
            new Stop(0.43, Color.web("#64c2f8")),
            new Stop(0.57, Color.web("#be4af7")),
            new Stop(0.71, Color.web("#ed5fc2")),
            new Stop(0.85, Color.web("#ef504c")),
            new Stop(1, Color.web("#f2660f")),}));
colors.widthProperty().bind(scene.widthProperty());
colors.heightProperty().bind(scene.heightProperty());
root.getChildren().add(colors);

このコードでは、colorsという名前の四角形が作成されます。 この四角形は、シーンと幅および高さが同じであり、左下隅(0, 1)から始まって右上隅(1, 0)で終わる線形グラデーションによって塗りつぶされます。 値trueはグラデーションが四角形に比例することを意味し、NO_CYCLEは色のサイクルが繰り返されないことを示します。 Stop[]のシーケンスは、特定の場所でグラデーションの色が何であるかを示します。

次の2行のコードでは、四角形の幅と高さをシーンの幅と高さにバインドすることによって、シーンのサイズの変化にあわせて線形グラデーションが調整されるようにします。 バインディングの詳細は、「JavaFXのプロパティとバインディングの使用」を参照してください。

最後のコード行では、colors四角形がルート・ノードに追加されます。

図7-5に示すように、エッジがぼかされた灰色の円が虹色の前面に表示されます。

図7-5 線形グラデーション

「図7-5 線形グラデーション」の説明

図7-6に、中間段階のシーン・グラフを示します。 この時点では、circlesグループおよびcolors四角形はルート・ノードの子です。

図7-6 中間段階のシーン・グラフ

「図7-6 中間段階のシーン・グラフ」の説明

ブレンド・モードの適用

次に、円に色を追加し、オーバーレイ・ブレンド効果を追加してシーンを暗くします。 circlesグループおよび線形グラデーション四角形をシーン・グラフから削除し、それらを新しいオーバーレイ・ブレンド・グループに追加します。

1. 次の2行のコードを見つけます。

   root.getChildren().add(colors);
   root.getChildren().add(circles);
   

2. ステップ1の2行のコードを例7-5のコードに置き換えます。

   例7-5 ブレンド・モード

   Group blendModeGroup = 
       new Group(new Group(new Rectangle(scene.getWidth(), scene.getHeight(),
           Color.BLACK), circles), colors);
   colors.setBlendMode(BlendMode.OVERLAY);
   root.getChildren().add(blendModeGroup);
   

グループblendModeGroupによって、オーバーレイ・ブレンドの構造が設定されます。 このグループには、2つの子が含まれています。 最初の子は、新しい(名前のない)黒い四角形と以前に作成したcirclesグループを含む新しい(名前のない) Groupです。 2番目の子は、以前に作成したcolors四角形です。

setBlendMode()メソッドによって、オーバーレイ・ブレンドがcolors四角形に適用されます。 最後のコード行では、図7-2に示すように、blendModeGroupがシーン・グラフにルート・ノードの子として追加されます。

オーバーレイ・ブレンドは、グラフィック設計アプリケーションで一般的な効果です。 そのようなブレンドでは、ブレンドの色に応じて、イメージを暗くすることや強調表示の追加、あるいはその両方を実行できます。 この場合には、線形グラデーション四角形がオーバーレイとして使用されます。 黒い四角形によって背景は暗いままであり、一方でほぼ透明の円ではグラデーションから色が取得されますが、やはり暗くなります。

図7-7に、結果を示します。 次のステップで円をアニメーション化すると、オーバーレイ・ブレンドのすべての効果が表示されます。

図7-7 オーバーレイ・ブレンド

「図7-7 オーバーレイ・ブレンド」の説明

アニメーションの追加

最後のステップは、JavaFXアニメーションを使用して円を動かすことです。

1. まだ行っていない場合は、import static java.lang.Math.random;をimport文のリストに追加します。

2. 例7-6のアニメーション・コードをprimaryStage.show()行の前に追加します。

   例7-6 アニメーション

   Timeline timeline = new Timeline();
   for (Node circle: circles.getChildren()) {
       timeline.getKeyFrames().addAll(
           new KeyFrame(Duration.ZERO, // set start position at 0
               new KeyValue(circle.translateXProperty(), random() * 800),
               new KeyValue(circle.translateYProperty(), random() * 600)
           ),
           new KeyFrame(new Duration(40000), // set end position at 40s
               new KeyValue(circle.translateXProperty(), random() * 800),
               new KeyValue(circle.translateYProperty(), random() * 600)
           )
       );
   }
   // play 40s of animation
   timeline.play();
   

アニメーションはタイムラインによって駆動されるため、このコードでは、タイムラインが作成されてから、forループを使用して2つのキー・フレームが30個の円それぞれに追加されます。 0秒にある最初のキー・フレームでは、プロパティtranslateXPropertyおよびtranslateYPropertyが使用され、ウィンドウ内での円のランダムな位置が設定されます。 40秒にある2番目のキー・フレームでも同じことが行われます。 したがって、タイムラインが再生されると、すべての円が1つのランダムな位置から別のランダムな位置へ40秒間アニメーション化されます。

図7-8に、動いている30個のカラフルな円を示します。これでアプリケーションは完成です。 完全なソース・コードについては、ダウンロード可能なColorfulCircles.zipファイルに含まれているColorfulCircles.javaファイルを参照してください。

図7-8 アニメーション化された円

「図7-8 アニメーション化された円」の説明

次に実行すること

次に実行することについて、いくつかの提案を次に示します。

• https://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/の「Java SEのダウンロード」ページのJDKデモおよびサンプル・セクションからダウンロードできるJavaFXサンプルを試してください。 特に、アニメーションおよび効果のサンプル・コードが提供されているEnsembleアプリケーションを見てみます。

• JavaFXでの遷移およびタイムライン・アニメーションの作成を読みます。 タイムライン・アニメーションの詳細およびフェード、パス、平行および順次遷移に関する情報があります。

• リフレクション、ライト、シャドウ効果など、アプリケーションの表示および設計を拡張するその他の方法については、「JavaFXでのビジュアル効果の作成」を参照してください。

• JavaFX Scene Builderツールを試し、視覚的に興味を引くアプリケーションを作成します。 このツールでは、JavaFXアプリケーションのUIを設計するための視覚的なレイアウト環境が提供され、FXMLコードが生成されます。 「プロパティ」パネルまたはメニュー・バーの「変更」オプションを使用して、UI要素に効果を追加できます。 詳細は、JavaFX Scene Builderユーザーズ・ガイドの「プロパティ」パネルおよびメニュー・バーに関する項を参照してください。