Java Graphics2D.drawImage() 仅在 Windows 125% 缩放上渲染模糊图像，并且仅在 Java 8 之后的 Java 版本上渲染模糊图像

问题描述 投票：0回答：1
我知道 Java 9 修复了 Java 8 中 Swing 存在的屏幕缩放和分辨率问题。但是，我遇到的情况是，如果在 Java 8 上运行，完全相同的代码会清晰呈现，但如果使用任何版本的 Java 9 则呈现模糊及之后（包括最新的 LTS 版本 Java 21 和 Java 22）。问题是，只有当 Windows 显示设置设置为 125% 缩放时，才会在 Windows 上发生这种情况。

这些似乎是需要同时满足的条件才能发生：

    Windows 设置为使用 125% 缩放
    • Java 9 或更新的 JRE 用于运行代码
    • 图形是专门通过
  • drawImage()
    方法渲染的。
如果我直接在

Graphics2D

 对象上绘制线条和文本（由
JComponent
 的
paint(Graphics g)
 函数提供给我的对象），那么即使在 Windows 125% 缩放的 Java 9+ 上，一切也能正常工作。但是，如果我渲染完全相同的图形但使用
drawImage()
 方法，那么它会变得模糊。

因此，如果我在上述任何条件下在 Java 8 上运行代码（Windows 设置为 100% 或 125% 缩放，直接使用

Graphics

 对象或使用
drawImage()
，并不重要），一切都会清晰呈现（即，没有任何类型的锯齿或抖动或发生任何情况）。

如果我在 Windows

not 的任何版本的 Java 9+ 上以 125% 缩放比例运行我的代码，一切都会清晰地呈现（与 Java 8 相同）。如果我在任何版本的 Java 9+ 上运行我的代码，Windows 的缩放比例为 125%，但直接使用 Graphics

 对象（而不是
drawImage()
），那么一切都会清晰地呈现。只有当我使用
drawImage()
方法时，事情才会向南发展。

我有一个最小的可重现示例：

这是它在 Windows 的 Java 22 上以 125% 缩放比例呈现的方式，而不是使用

drawImage() 方法： 


Minimum Reproducible Example showing clearly rendered graphics以下是它在 Windows 上以 125% 缩放比例在 Java 22 上呈现的方式 使用 
drawImage()
 方法：


但是，如果我使用 Java 8，那么使用 Minimum Reproducible Example showing blurrily rendered graphicsdrawImage() 与不使用 
drawImage()
 之间没有任何区别。
这是代码：
public class MainWindow extends JFrame implements ActionListener {
    
    DrawPanel dp;

    public static void main(String[] args) {
        new MainWindow();
    }
    
    public MainWindow() {
        super("Graphics Test");
        setLayout(new BorderLayout());
        setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        
        JButton button = new JButton("Redraw");
        button.addActionListener(this);
        add(button, BorderLayout.PAGE_START);
        
        JPanel center = new JPanel(new FlowLayout());
        dp = new DrawPanel();
        center.add(dp);
        add(center, BorderLayout.CENTER);
        
        pack();
        setLocationRelativeTo(null);
        setVisible(true);       
    }

    @Override
    public void actionPerformed(ActionEvent e) {
        dp.drawOnImage = (e.getModifiers() & ActionEvent.CTRL_MASK) == ActionEvent.CTRL_MASK;
        dp.repaint();
    }
}



还有自定义组件。请注意，按住 CTRL 将触发它使用 drawImage() 进行渲染，而如果不按住 CTRL，它将直接使用 Graphics 对象：


public class DrawPanel extends JComponent {
    
    Graphics2D gSave;
    BufferedImage bi;
    boolean drawOnImage = false;
    
    public DrawPanel() {
    }
    
    @Override
    public Dimension getPreferredSize() {
        return new Dimension(400, 400);
    }

    @Override
    public void paint(Graphics gr) {
        Graphics2D g = (Graphics2D) gr;
        gSave = g;
        
        if (drawOnImage) {
            bi = new BufferedImage(getSize().width, getSize().height, BufferedImage.TYPE_INT_ARGB);
            g = bi.createGraphics();
        }
        
        Font font = new Font("SansSerif", Font.BOLD, 36);
        g.setFont(font);
        g.setColor(Color.BLACK);
        g.drawString("Test String", 5, 40);
        g.setStroke(new BasicStroke(6.0001f, BasicStroke.CAP_BUTT, BasicStroke.JOIN_BEVEL, 0f, null, 0f));
        g.drawRect(100, 70, 100, 100);
        font = new Font("SansSerif", Font.PLAIN, 16);
        g.setFont(font);
        g.drawString("More Text to test the resolution", 5, 200);
        
        Rectangle rect2 = new Rectangle(300, 40, 100, 100);
        g.rotate(Math.toRadians(45));
        g.draw(rect2);
        
        if (drawOnImage) {
            g.dispose();
            gSave.drawImage(bi, null, 0, 0);
        }
    }
}



所以问题是这样的：
为什么旧版本的 Java 没有问题，但新版本的 Java 似乎性能下降了？是否存在 
drawImage()
 所做的不同的事情，我可以减轻以不产生此结果？
（对于为什么我要这样做以及为什么这是必要的这个不可避免的问题（例如，如果它有效，为什么不直接在 
Graphics
 对象上绘制而不是使用 
drawImage()
 方法？） ，我会注意到，我正在编写的实际代码尝试在鼠标拖动时绘制半透明重叠形状，这就是为什么使用使用 
BufferedImage
 的 
drawImage()
 方法，也许有一种不同的方法可以做到这一点。不需要使用
drawImage()
，但我还没有找到它。）
    

	


为什么旧版本的 Java 没有问题，但新版本的 Java 似乎性能下降了？


java

windows

swing

java-8

java-21


1个回答




    
    
    

        

            

                

                    
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我认为答案是：（非常）旧版本的 Java 根本不尊重显示器分辨率。因此，即使您的显示器设置为 125%，我认为应用程序也会以 100% 启动。当差异为 125% 与 100% 时，这是可以原谅的，但如果您的显示器设置为 200% 或 250%，并且您启动以 100% 渲染的旧应用程序，差异就会变得非常明显。


例如，以下是您的应用程序如何使用旧 JRE 与新 JRE 为我呈现：



像素化问题Comparison of GraphicsTest in Java 1.7 vs Java 16
假设我们希望保持 125% 的分辨率，那么问题就在于我们如何缩放所有内容。


默认情况下，您从 Swing 接收的 Graphics2D 具有已缩放至 1.25 的 AffineTransform。这就是为什么当您在没有 BufferedImage 的情况下绘制绘图时，它“正常工作”。


添加 BufferedImage 后事情会变得更加复杂。您要求 BufferedImage 为 400x400。这就是窗口的“虚拟大小”。但在 125% 分辨率下，400x400px 的窗口实际上占据了 500x500px。所以你的图像需要是 500x500px 才能渲染得很好。


解决方案


我们需要一个 500x500 像素的图像。
这是您的应用程序的修改后的副本，应该可以更好地工作。这考虑了目的地的变换/比例因子。


（有很多空间可以讨论设计，但为了简洁起见，这是一个简洁的修复。）


import javax.swing.*;
import java.awt.*;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.awt.geom.AffineTransform;
import java.awt.image.BufferedImage;

public class MainWindow extends JFrame implements ActionListener {

    DrawPanel dp;

    public static void main(String[] args) {
        new MainWindow();
    }

    public MainWindow() {
        super("Graphics Test");
        setLayout(new BorderLayout());
        setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);

        JButton button = new JButton("Redraw");
        button.addActionListener(this);
        add(button, BorderLayout.PAGE_START);

        JPanel center = new JPanel(new FlowLayout());
        dp = new DrawPanel();
        center.add(dp);
        add(center, BorderLayout.CENTER);

        pack();
        setLocationRelativeTo(null);
        setVisible(true);
    }

    @Override
    public void actionPerformed(ActionEvent e) {
        dp.drawOnImage = (e.getModifiers() & ActionEvent.CTRL_MASK) == ActionEvent.CTRL_MASK;
        dp.repaint();
    }
}

class DrawPanel extends JComponent {

    boolean drawOnImage = false;

    public DrawPanel() {
    }

    @Override
    public Dimension getPreferredSize() {
        return new Dimension(400, 400);
    }

    @Override
    public void paint(Graphics gr) {
        Graphics2D g = (Graphics2D) gr;

        if (drawOnImage) {
            ScaledBufferedImage bi = new ScaledBufferedImage(getSize().width, getSize().height, BufferedImage.TYPE_INT_ARGB, Math.sqrt(g.getTransform().getDeterminant()));
            Graphics2D imgG = bi.createGraphics();
            imgG.setRenderingHints(g.getRenderingHints());
            paintImage(imgG);
            imgG.dispose();

            g.drawImage(bi, 0, 0, getSize().width, getSize().height,
                    0, 0, bi.getWidth(), bi.getHeight(), null);
        } else {
            paintImage(g);
        }
    }

    private void paintImage(Graphics2D g) {
        Font font = new Font("SansSerif", Font.BOLD, 36);
        g.setFont(font);
        g.setColor(Color.BLACK);
        g.drawString("Test String", 5, 40);
        g.setStroke(new BasicStroke(6.0001f, BasicStroke.CAP_BUTT, BasicStroke.JOIN_BEVEL, 0f, null, 0f));
        g.drawRect(100, 70, 100, 100);
        font = new Font("SansSerif", Font.PLAIN, 16);
        g.setFont(font);
        g.drawString("More Text to test the resolution", 5, 200);

        Rectangle rect2 = new Rectangle(300, 40, 100, 100);
        g.rotate(Math.toRadians(45));
        g.draw(rect2);
    }
}

class ScaledBufferedImage extends BufferedImage {
    final int virtualWidth, virtualHeight;
    final double scaleFactor;

    public ScaledBufferedImage(int width, int height, int imageType, double scaleFactor) {
        super( (int) Math.round(width * scaleFactor), (int) Math.round(height * scaleFactor), imageType);
        virtualHeight = height;
        virtualWidth = width;
        this.scaleFactor = scaleFactor;
    }

    public Graphics2D createGraphics() {
        Graphics2D returnValue = super.createGraphics();
        returnValue.scale(scaleFactor, scaleFactor);
        return returnValue;
    }
}


    

	



    

    


  

  

    
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