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Java 2D 繪圖進階：Arc2D 繪製圓弧、扇形與弧形完整指南

編輯：Java 綜合教學

Java 2D 繪圖進階：Arc2D 繪製圓弧、扇形與弧形完整指南

Arc2D 核心概念

java.awt.geom.Arc2D 是 Shape 介面實作，表示橢圓弧段。提供三種閉合類型（Arc2D.OPEN、CHORD、PIE），支援浮點（Arc2D.Float）與雙精度（Arc2D.Double）兩種精度。

三種弧類型視覺化差異

常數	名稱	閉合方式	視覺效果	適用場景
`Arc2D.OPEN`	開放弧	不閉合，僅繪製弧線	單純曲線	進度條弧、儀表盤指標
`Arc2D.CHORD`	弦封閉弧	首尾兩點連直線（弦）	弓形區域	月亮形狀、切片區域
`Arc2D.PIE`	扇形封閉弧	首尾各連圓心形成扇形	餅圖切片	統計圖表、圓餅圖

建構子與核心參數

// 以矩形邊界定義橢圓，角度單位為度
Arc2D.Double arc = new Arc2D.Double(
    x, y, width, height,  // 外接矩形（決定橢圓大小位置）
    startAngle,           // 起始角度（3點鐘方向為 0°，逆時針為正）
    arcAngle,             // 掃過角度（正數逆時針，負數順時針）
    type                  // Arc2D.OPEN | CHORD | PIE
);

完整示範程式：三種弧類型對比

import javax.swing.*;
import java.awt.*;
import java.awt.geom.Arc2D;

public class ArcTypesDemo extends JPanel {
    @Override
    protected void paintComponent(Graphics g) {
        super.paintComponent(g);
        Graphics2D g2d = (Graphics2D) g;
        g2d.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING, 
                             RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON);
        
        int x = 50, y = 50, w = 200, h = 150;
        int start = 45, extent = 135;
        
        // 1. OPEN - 開放弧
        Arc2D openArc = new Arc2D.Double(x, y, w, h, start, extent, Arc2D.OPEN);
        g2d.setColor(Color.BLUE);
        g2d.setStroke(new BasicStroke(3));
        g2d.draw(openArc);
        g2d.drawString("OPEN (開放弧)", x, y - 10);
        
        // 2. CHORD - 弦封閉
        y += 200;
        Arc2D chordArc = new Arc2D.Double(x, y, w, h, start, extent, Arc2D.CHORD);
        g2d.setColor(new Color(0x2ECC71)); // 翠綠
        g2d.draw(chordArc);  // 僅畫邊框
        // g2d.fill(chordArc); // 填充內部
        g2d.drawString("CHORD (弦封閉)", x, y - 10);
        
        // 3. PIE - 扇形封閉
        y += 200;
        Arc2D pieArc = new Arc2D.Double(x, y, w, h, start, extent, Arc2D.PIE);
        g2d.setColor(new Color(0xE74C3C)); // 紅
        g2d.fill(pieArc);  // 填充扇形
        g2d.drawString("PIE (扇形)", x, y - 10);
        
        // 4. 疊加展示：同一橢圓不同角度範圍
        x = 350; y = 50;
        g2d.setStroke(new BasicStroke(2));
        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            Arc2D arc = new Arc2D.Double(x, y, 120, 120, i * 90, 80, Arc2D.PIE);
            g2d.setColor(new Color(
                (int)(Math.random() * 200) + 55,
                (int)(Math.random() * 200) + 55,
                (int)(Math.random() * 200) + 55
            ));
            g2d.fill(arc);
        }
        g2d.drawString("PIE 疊加（模擬餅圖）", x, y - 10);
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        SwingUtilities.invokeLater(() -> {
            JFrame frame = new JFrame("Arc2D 三種類型對比");
            frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
            frame.add(new ArcTypesDemo());
            frame.setSize(600, 700);
            frame.setLocationRelativeTo(null);
            frame.setVisible(true);
        });
    }
}

進階應用：繪製圓餅圖

public class PieChartDemo extends JPanel {
    private static class Slice {
        double value;
        Color color;
        String label;
        Slice(double v, Color c, String l) { value = v; color = c; label = l; }
    }
    
    private final Slice[] slices = {
        new Slice(30, new Color(0x3498DB), "Java 30%"),
        new Slice(25, new Color(0xE74C3C), "Python 25%"),
        new Slice(20, new Color(0x2ECC71), "JavaScript 20%"),
        new Slice(15, new Color(0xF39C12), "C++ 15%"),
        new Slice(10, new Color(0x9B59B6), "Go 10%")
    };
    
    @Override
    protected void paintComponent(Graphics g) {
        super.paintComponent(g);
        Graphics2D g2d = (Graphics2D) g;
        g2d.setRenderingHint(RenderingHints.KEY_ANTIALIASING, 
                             RenderingHints.VALUE_ANTIALIAS_ON);
        
        int cx = 300, cy = 250, r = 150;
        double total = 0;
        for (Slice s : slices) total += s.value;
        
        double currentAngle = -90; // 從 12 點鐘方向開始
        for (Slice slice : slices) {
            double extent = (slice.value / total) * 360;
            Arc2D.Double pie = new Arc2D.Double(
                cx - r, cy - r, 2*r, 2*r,
                currentAngle, extent, Arc2D.PIE
            );
            g2d.setColor(slice.color);
            g2d.fill(pie);
            g2d.setColor(Color.WHITE);
            g2d.draw(pie); // 白色分隔線
            
            // 標籤位置：扇形中點方向
            double labelAngle = Math.toRadians(currentAngle + extent/2);
            int lx = (int)(cx + (r * 0.7) * Math.cos(labelAngle));
            int ly = (int)(cy + (r * 0.7) * Math.sin(labelAngle));
            g2d.drawString(slice.label, lx - 30, ly + 5);
            
            currentAngle += extent;
        }
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        SwingUtilities.invokeLater(() -> {
            JFrame frame = new JFrame("程式語言熱門度圓餅圖");
            frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
            frame.add(new PieChartDemo());
            frame.setSize(600, 550);
            frame.setLocationRelativeTo(null);
            frame.setVisible(true);
        });
    }
}