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Compose 中的形状

借助 Compose，您可以创建由多边形组成的形状。例如，您可以制作以下类型的形状：

绘制区域中央的蓝色六边形 — **图 1**. 您可以使用 graphics-shapes 库创建的不同形状的示例

如需在 Compose 中创建自定义圆角多边形，请将 graphics-shapes 依赖项添加到 app/build.gradle：

implementation "androidx.graphics:graphics-shapes:1.0.0-rc01"

借助此库，您可以创建由多边形组成的形状。虽然多边形只有直边和尖角，但这些形状允许选择性地添加圆角。这样，您就可以轻松地在两个不同形状之间进行变形。很难在任意形状之间变形，这往往是设计时的问题。不过，此库通过在具有相似多边形结构的这些形状之间进行变形，简化了这一过程。

创建多边形

以下代码段会在绘制区域的中心创建一个包含 6 个点的基本多边形：

Box(
    modifier = Modifier
        .drawWithCache {
            val roundedPolygon = RoundedPolygon(
                numVertices = 6,
                radius = size.minDimension / 2,
                centerX = size.width / 2,
                centerY = size.height / 2
            )
            val roundedPolygonPath = roundedPolygon.toPath().asComposePath()
            onDrawBehind {
                drawPath(roundedPolygonPath, color = Color.Blue)
            }
        }
        .fillMaxSize()
)ShapesSnippets.kt

在此示例中，该库会创建一个 RoundedPolygon，其中包含表示请求形状的几何图形。如需在 Compose 应用中绘制该形状，您必须从中获取 Path 对象，以便将形状转换为 Compose 知道如何绘制的形式。

对多边形的角进行圆角处理

如需对多边形的角进行圆角处理，请使用 CornerRounding 参数。它采用两个参数：radius 和 smoothing。每个圆角由 1-3 个立方曲线组成，其中心是圆弧形状，而两个侧面（“侧翼”）曲线从形状的边缘过渡到中心曲线。

半径

radius 是用于对顶点进行圆角处理的圆的半径。

例如，以下圆角三角形的制作方法如下：

圆角半径 r 决定了圆角的圆形圆角大小 — **图 4**。圆角半径 `r` 决定了圆角的圆形圆角大小。

平滑

平滑度是决定从角落的圆形圆角部分到边缘所需时间的一个因素。平滑系数为 0（未平滑，CornerRounding 的默认值）会生成纯圆角舍入。非零平滑系数（最多 1.0）会导致角通过三个单独的曲线进行圆角处理。

非零平滑因子会产生三个立方曲线来对顶点进行圆润处理：内部圆形曲线（与之前一样）以及两个在内部曲线和多边形边缘之间进行过渡的侧边曲线。 — **图 6**。非零平滑因数会生成三条三次方曲线来圆顶顶点：内圆曲线（如前所述）加上两条侧面曲线（在内曲线和多边形边缘之间过渡）。

例如，以下代码段展示了将平滑设置为 0 与 1 之间的细微差异：

Box(
    modifier = Modifier
        .drawWithCache {
            val roundedPolygon = RoundedPolygon(
                numVertices = 3,
                radius = size.minDimension / 2,
                centerX = size.width / 2,
                centerY = size.height / 2,
                rounding = CornerRounding(
                    size.minDimension / 10f,
                    smoothing = 0.1f
                )
            )
            val roundedPolygonPath = roundedPolygon.toPath().asComposePath()
            onDrawBehind {
                drawPath(roundedPolygonPath, color = Color.Black)
            }
        }
        .size(100.dp)
)
ShapesSnippets.kt

大小和位置

默认情况下，以围绕中心 (0, 0) 的半径 1 为半径创建形状。此半径表示形状所依据的多边形的中心与外顶点之间的距离。请注意，由于圆角会比要圆角的顶点更靠近中心，因此圆角会导致形状变小。如需调整多边形的大小，请调整 radius 值。如需调整位置，请更改多边形的 centerX 或 centerY。或者，使用标准 DrawScope 转换函数（例如 DrawScope#translate()）来转换对象，以更改其大小、位置和旋转。

形状变形

Morph 对象是一种新形状，表示两个多边形形状之间的动画。如需在两个形状之间进行变形，请创建两个 RoundedPolygons 和一个采用这两个形状的 Morph 对象。如需计算起始形状和结束形状之间的形状，请提供一个介于 0 和 1 之间的 progress 值，以确定其在起始形状 (0) 和结束形状 (1) 之间的形式：

Box(
    modifier = Modifier
        .drawWithCache {
            val triangle = RoundedPolygon(
                numVertices = 3,
                radius = size.minDimension / 2f,
                centerX = size.width / 2f,
                centerY = size.height / 2f,
                rounding = CornerRounding(
                    size.minDimension / 10f,
                    smoothing = 0.1f
                )
            )
            val square = RoundedPolygon(
                numVertices = 4,
                radius = size.minDimension / 2f,
                centerX = size.width / 2f,
                centerY = size.height / 2f
            )

            val morph = Morph(start = triangle, end = square)
            val morphPath = morph
                .toPath(progress = 0.5f).asComposePath()

            onDrawBehind {
                drawPath(morphPath, color = Color.Black)
            }
        }
        .fillMaxSize()
)ShapesSnippets.kt

在上面的示例中，进度正好位于两个形状（圆角三角形和正方形）的中间，生成以下结果：

在大多数情况下，变形是在动画中完成的，而不仅仅是静态渲染。如需在这两个元素之间添加动画效果，您可以使用标准 Compose 中的 Animation API 随时间更改进度值。例如，您可以无限地为这两种形状之间的变形添加动画效果，如下所示：

val infiniteAnimation = rememberInfiniteTransition(label = "infinite animation")
val morphProgress = infiniteAnimation.animateFloat(
    initialValue = 0f,
    targetValue = 1f,
    animationSpec = infiniteRepeatable(
        tween(500),
        repeatMode = RepeatMode.Reverse
    ),
    label = "morph"
)
Box(
    modifier = Modifier
        .drawWithCache {
            val triangle = RoundedPolygon(
                numVertices = 3,
                radius = size.minDimension / 2f,
                centerX = size.width / 2f,
                centerY = size.height / 2f,
                rounding = CornerRounding(
                    size.minDimension / 10f,
                    smoothing = 0.1f
                )
            )
            val square = RoundedPolygon(
                numVertices = 4,
                radius = size.minDimension / 2f,
                centerX = size.width / 2f,
                centerY = size.height / 2f
            )

            val morph = Morph(start = triangle, end = square)
            val morphPath = morph
                .toPath(progress = morphProgress.value)
                .asComposePath()

            onDrawBehind {
                drawPath(morphPath, color = Color.Black)
            }
        }
        .fillMaxSize()
)ShapesSnippets.kt

使用多边形作为裁剪

通常，在 Compose 中使用 clip 修饰符可更改可组合项的呈现方式，并利用在剪裁区域周围绘制的阴影：

fun RoundedPolygon.getBounds() = calculateBounds().let { Rect(it[0], it[1], it[2], it[3]) }
class RoundedPolygonShape(
    private val polygon: RoundedPolygon,
    private var matrix: Matrix = Matrix()
) : Shape {
    private var path = Path()
    override fun createOutline(
        size: Size,
        layoutDirection: LayoutDirection,
        density: Density
    ): Outline {
        path.rewind()
        path = polygon.toPath().asComposePath()
        matrix.reset()
        val bounds = polygon.getBounds()
        val maxDimension = max(bounds.width, bounds.height)
        matrix.scale(size.width / maxDimension, size.height / maxDimension)
        matrix.translate(-bounds.left, -bounds.top)

        path.transform(matrix)
        return Outline.Generic(path)
    }
}ShapesSnippets.kt

然后，您可以将多边形用作剪裁区域，如以下代码段所示：

val hexagon = remember {
    RoundedPolygon(
        6,
        rounding = CornerRounding(0.2f)
    )
}
val clip = remember(hexagon) {
    RoundedPolygonShape(polygon = hexagon)
}
Box(
    modifier = Modifier
        .clip(clip)
        .background(MaterialTheme.colorScheme.secondary)
        .size(200.dp)
) {
    Text(
        "Hello Compose",
        color = MaterialTheme.colorScheme.onSecondary,
        modifier = Modifier.align(Alignment.Center)
    )
}ShapesSnippets.kt

这会导致以下情况：

中间带有“hello compose”文本的六边形。 — **图 10**. 中心显示“Hello Compose”文本的六边形。

这可能看起来与之前的渲染内容没有太大区别，但它允许您利用 Compose 中的其他功能。例如，此方法可用于剪裁图片并在剪裁区域周围应用阴影：

val hexagon = remember {
    RoundedPolygon(
        6,
        rounding = CornerRounding(0.2f)
    )
}
val clip = remember(hexagon) {
    RoundedPolygonShape(polygon = hexagon)
}
Box(
    modifier = Modifier.fillMaxSize(),
    contentAlignment = Alignment.Center
) {
    Image(
        painter = painterResource(id = R.drawable.dog),
        contentDescription = "Dog",
        contentScale = ContentScale.Crop,
        modifier = Modifier
            .graphicsLayer {
                this.shadowElevation = 6.dp.toPx()
                this.shape = clip
                this.clip = true
                this.ambientShadowColor = Color.Black
                this.spotShadowColor = Color.Black
            }
            .size(200.dp)

    )
}ShapesSnippets.kt

六边形中的狗狗，边缘应用了阴影 — **图 11**. 以裁剪形式应用的自定义形状。

点击按钮时发生的变形

您可以使用 graphics-shape 库创建按下时可在两种形状之间变形的按钮。首先，创建一个扩展 Shape 的 MorphPolygonShape，并对其进行缩放和平移以适当适合。请注意传入进度，以便对形状进行动画处理：

class MorphPolygonShape(
    private val morph: Morph,
    private val percentage: Float
) : Shape {

    private val matrix = Matrix()
    override fun createOutline(
        size: Size,
        layoutDirection: LayoutDirection,
        density: Density
    ): Outline {
        // Below assumes that you haven't changed the default radius of 1f, nor the centerX and centerY of 0f
        // By default this stretches the path to the size of the container, if you don't want stretching, use the same size.width for both x and y.
        matrix.scale(size.width / 2f, size.height / 2f)
        matrix.translate(1f, 1f)

        val path = morph.toPath(progress = percentage).asComposePath()
        path.transform(matrix)
        return Outline.Generic(path)
    }
}
ShapesSnippets.kt

如需使用此变形形状，请创建两个多边形，即 shapeA 和 shapeB。创建并记住 Morph。然后，将此变形效果作为剪辑轮廓应用于按钮，并使用按下时的 interactionSource 作为动画的驱动力：

val shapeA = remember {
    RoundedPolygon(
        6,
        rounding = CornerRounding(0.2f)
    )
}
val shapeB = remember {
    RoundedPolygon.star(
        6,
        rounding = CornerRounding(0.1f)
    )
}
val morph = remember {
    Morph(shapeA, shapeB)
}
val interactionSource = remember {
    MutableInteractionSource()
}
val isPressed by interactionSource.collectIsPressedAsState()
val animatedProgress = animateFloatAsState(
    targetValue = if (isPressed) 1f else 0f,
    label = "progress",
    animationSpec = spring(dampingRatio = 0.4f, stiffness = Spring.StiffnessMedium)
)
Box(
    modifier = Modifier
        .size(200.dp)
        .padding(8.dp)
        .clip(MorphPolygonShape(morph, animatedProgress.value))
        .background(Color(0xFF80DEEA))
        .size(200.dp)
        .clickable(interactionSource = interactionSource, indication = null) {
        }
) {
    Text("Hello", modifier = Modifier.align(Alignment.Center))
}ShapesSnippets.kt

这会导致在点按该框时出现以下动画：

无限循环形状变形的动画

如需无限期地为变形形状添加动画，请使用 rememberInfiniteTransition。下面是一个会随时间无限改变形状（和旋转）的个人资料照片示例。此方法对上面所示的 MorphPolygonShape 进行了一些微调：

class CustomRotatingMorphShape(
    private val morph: Morph,
    private val percentage: Float,
    private val rotation: Float
) : Shape {

    private val matrix = Matrix()
    override fun createOutline(
        size: Size,
        layoutDirection: LayoutDirection,
        density: Density
    ): Outline {
        // Below assumes that you haven't changed the default radius of 1f, nor the centerX and centerY of 0f
        // By default this stretches the path to the size of the container, if you don't want stretching, use the same size.width for both x and y.
        matrix.scale(size.width / 2f, size.height / 2f)
        matrix.translate(1f, 1f)
        matrix.rotateZ(rotation)

        val path = morph.toPath(progress = percentage).asComposePath()
        path.transform(matrix)

        return Outline.Generic(path)
    }
}

@Preview
@Composable
private fun RotatingScallopedProfilePic() {
    val shapeA = remember {
        RoundedPolygon(
            12,
            rounding = CornerRounding(0.2f)
        )
    }
    val shapeB = remember {
        RoundedPolygon.star(
            12,
            rounding = CornerRounding(0.2f)
        )
    }
    val morph = remember {
        Morph(shapeA, shapeB)
    }
    val infiniteTransition = rememberInfiniteTransition("infinite outline movement")
    val animatedProgress = infiniteTransition.animateFloat(
        initialValue = 0f,
        targetValue = 1f,
        animationSpec = infiniteRepeatable(
            tween(2000, easing = LinearEasing),
            repeatMode = RepeatMode.Reverse
        ),
        label = "animatedMorphProgress"
    )
    val animatedRotation = infiniteTransition.animateFloat(
        initialValue = 0f,
        targetValue = 360f,
        animationSpec = infiniteRepeatable(
            tween(6000, easing = LinearEasing),
            repeatMode = RepeatMode.Reverse
        ),
        label = "animatedMorphProgress"
    )
    Box(
        modifier = Modifier.fillMaxSize(),
        contentAlignment = Alignment.Center
    ) {
        Image(
            painter = painterResource(id = R.drawable.dog),
            contentDescription = "Dog",
            contentScale = ContentScale.Crop,
            modifier = Modifier
                .clip(
                    CustomRotatingMorphShape(
                        morph,
                        animatedProgress.value,
                        animatedRotation.value
                    )
                )
                .size(200.dp)
        )
    }
}ShapesSnippets.kt

此代码会产生以下有趣的结果：

自定义多边形

如果使用正多边形创建的形状无法满足您的用例，您可以使用顶点列表创建更自定义的形状。例如，您可能需要创建一个心形，如下所示：

您可以使用接受 x、y 坐标的浮点数数组的 RoundedPolygon 重载来指定此形状的各个顶点。

如需细分心形多边形，请注意，使用极坐标系来指定点比使用笛卡尔 (x,y) 坐标系更容易，其中 0° 从右侧开始，并按顺时针方向进行，270° 位于 12 点位置：

现在，您可以通过指定与每个点中心的角度 (☘) 和半径，更轻松地定义形状：

现在可以创建顶点并将其传递给 RoundedPolygon 函数：

val vertices = remember {
    val radius = 1f
    val radiusSides = 0.8f
    val innerRadius = .1f
    floatArrayOf(
        radialToCartesian(radiusSides, 0f.toRadians()).x,
        radialToCartesian(radiusSides, 0f.toRadians()).y,
        radialToCartesian(radius, 90f.toRadians()).x,
        radialToCartesian(radius, 90f.toRadians()).y,
        radialToCartesian(radiusSides, 180f.toRadians()).x,
        radialToCartesian(radiusSides, 180f.toRadians()).y,
        radialToCartesian(radius, 250f.toRadians()).x,
        radialToCartesian(radius, 250f.toRadians()).y,
        radialToCartesian(innerRadius, 270f.toRadians()).x,
        radialToCartesian(innerRadius, 270f.toRadians()).y,
        radialToCartesian(radius, 290f.toRadians()).x,
        radialToCartesian(radius, 290f.toRadians()).y,
    )
}ShapesSnippets.kt

您需要使用此 radialToCartesian 函数将顶点转换为笛卡尔坐标：

internal fun Float.toRadians() = this * PI.toFloat() / 180f

internal val PointZero = PointF(0f, 0f)
internal fun radialToCartesian(
    radius: Float,
    angleRadians: Float,
    center: PointF = PointZero
) = directionVectorPointF(angleRadians) * radius + center

internal fun directionVectorPointF(angleRadians: Float) =
    PointF(cos(angleRadians), sin(angleRadians))ShapesSnippets.kt

上述代码会为您提供心形的原始顶点，但您需要对特定角进行圆角处理，才能获得所选的心形。90° 和 270° 的角没有圆角，但其他角有圆角。如需为各个角实现自定义圆角，请使用 perVertexRounding 参数：

val rounding = remember {
    val roundingNormal = 0.6f
    val roundingNone = 0f
    listOf(
        CornerRounding(roundingNormal),
        CornerRounding(roundingNone),
        CornerRounding(roundingNormal),
        CornerRounding(roundingNormal),
        CornerRounding(roundingNone),
        CornerRounding(roundingNormal),
    )
}

val polygon = remember(vertices, rounding) {
    RoundedPolygon(
        vertices = vertices,
        perVertexRounding = rounding
    )
}
Box(
    modifier = Modifier
        .drawWithCache {
            val roundedPolygonPath = polygon.toPath().asComposePath()
            onDrawBehind {
                scale(size.width * 0.5f, size.width * 0.5f) {
                    translate(size.width * 0.5f, size.height * 0.5f) {
                        drawPath(roundedPolygonPath, color = Color(0xFFF15087))
                    }
                }
            }
        }
        .size(400.dp)
)ShapesSnippets.kt

这会生成粉色心形：

如果上述形状不适用于您的用例，不妨考虑使用 Path 类绘制自定义形状，或从磁盘加载 ImageVector 文件。graphics-shapes 库不适用于任意形状，但专门用于简化圆角多边形的创建以及它们之间的变形动画。

其他资源

如需了解详情和示例，请参阅以下资源：