第二章 油漆桶

本章介绍画布组件，用它来绘制简单的二维（2D）图形。具体目标是创建一个名为油漆桶的应用，用户可以用不同的颜色在手机屏幕上绘画；然后改进功能，让用户用手机拍摄照片，并在照片上进行绘画。回顾历史，早在20世纪70年代，油漆桶这一类的绘画应用是最早运行在个人电脑上的应用之一，目的是为了证明个人电脑的潜力。那时候，开发这样一款简单的绘画应用是一项极其复杂的工作，而且绘画效果也差强人意。但现在，使用App Inventor，任何人都可以快速地创建一个有趣的绘画应用，这也正是创建2D游戏的起点。

如图2-1，油漆桶应用将实现下列目标：

• 用手指在虚拟的油漆桶中蘸取绘画所需的颜色；
• 用手指在手机屏幕上画线；
• 用手指触碰手机屏幕画圆；
• 点击画布下方的按钮来擦净画布；
• 点击画布下方的按钮来改变画笔的尺寸；
• 用相机拍摄照片，并在照片上绘画。 学习内容

图2-1 应用的外观

本章涵盖了以下内容：

• 使用画布组件来绘制图画；
• 处理设备屏幕上的触摸及拖动事件；
• 使用布局组件来控制屏幕的外观；
• 使用带有参数的事件处理程序；
• 定义变量，来保存某些状态，如用户选定的画笔尺寸。

准备开始

登陆App Inventor网站，创建一个名为“油漆桶”的新项目，连接测试设备（或模拟器），为实时测试做好准备（相关的帮助信息请参见http://appinventor.mit.edu/explore/ai2/setup）。 在正式开始之前，在设计视图右侧的属性面板中，将“Screen1”的标题属性修改为“油漆桶”。在测试设备上可以立即看到这一改变：应用的标题栏将显示“油漆桶”。 这样做是否会导致项目名称与屏幕标题的混淆呢？别担心！在App Inventor中有三个非常重要名称：

• 项目名称：同时也是应用发布时所使用的名称。提示：想修改项目名称，可以点击菜单“项目→另存项目”，就可以为原有项目赋予新的名称，同时原有项目依然得以保留；
• 组件名称：一般的组件名称都可以修改，但Screen1例外，在当前版本中不能修改初始屏幕的名称；
• 屏幕标题：出现在设备的标题栏中，是屏幕的标题属性，默认值是Screen1，如第一章你好猫咪中所见到的，可以随意修改它，例如我们刚刚将它改为“油漆桶”。

设计组件

油漆桶应用中将会用到以下组件：

• 三个按钮组件用来选择画笔颜色：红、蓝、绿，用一个水平布局组件来放置这三个按钮；
• 一个按钮组件用来充当橡皮擦，另外两个按钮组件用来改变画笔的大小，还有一个用来打开照相机拍照；
• 一个画布组件，顾名思义，用户可以在上面绘画，画布组件具有背景图片属性，将其设置为第一章你好猫咪中的kitty.png，稍后还可以将背景图片设置为用户拍摄的照片。

创建颜色按钮

首先按照以下提示创建三个颜色按钮：

• 拖一个按钮组件到工作区域的预览窗口中，设置其显示文本属性为“红”，背景颜色属性设为红色；
• 在组件列表中选中按钮1（可能已经被选中），点击重命名按钮，将组件名称改为RedButton。注意组件名称中不允许有空格，因此通常将组件名称中每个单词的首字母大写（在本书的后续章节中，组件及变量的命名都将尽可能采用中文，以便初学者可以用母语阅读程序、理解其中的逻辑，并最终养成自己的逻辑思维能力。——译者注）。
• 同样，创建另外两个按钮，分别命名为BlueButton和GreenButton，将它们放在RedButton下方。对照图2-2，检查一下你的操作结果。

图2-2 工作区域的预览窗口中显示了创建的三个按钮

注意：在项目中，建议为组件起一个有意义的名称，而不是像你好猫咪中那样采用默认的名称。有意义的名称增加了程序的可读性，尤其是在切换到编程视图时，将依据名称来区分不同的组件。本书中约定组件的命名方法：组件名称必须以组件类型结尾（如RedButton） 。

测试：如果你还没有连接测试设备，那么做好连接，然后来查看一下应用在设备（如果已经连接）上的表现。

使用布局组件改善布局

现在三个按钮排成一列纵队，我们希望它们能排成一行，如图2-3所示，使用水平布局组件来实现组件的水平排列：

1. 在组件面板的组件布局类中拖出水平布局组件，放在按钮下方；
2. 在属性面板中，设置水平布局组件的宽度为“充满”，以便组件在水平方向上占满整个屏幕；
3. 依次将三个按钮移动到水平布局组件中。注意，当你拖拽按钮时，会看到一条蓝色竖线，提示按钮将会被放置在什么地方。

图2-3 水平布局内的三个按按钮

此时查看组件列表，你会发现三个按钮缩进排列在水平布局组件之下，这表明三个按钮组件是水平布局组件的次一级组件。同时注意到所有的组件都缩进排在Screen1之下。

你也可以让三个按钮在屏幕上居中，只要设定水平布局组件的水平对齐属性为“居中”即可。（建议将三个颜色按钮的字号属性改为20，勾选粗体属性，并将红、蓝两个按钮的文本颜色属性改为白色，以便于查看。——译者注）

测试：在测试设备上，你会看到三个按钮排列成一行，看起来与预览窗口中的样子略有不同。如，在预览窗口中可见的水平布局组件的轮廓线，在测试设备上则不可见。

通常利用布局组件来创建简单的垂直、水平或表格布局，不过，也可以通过逐层嵌套布局组件的方式来创建更加复杂的布局。

添加画布

下面对画布组件进行设置，具体步骤如下：

1. 打开组件面板中的“绘图动画”类组件，将其中的画布组件拖放到预览窗口中，改名为“画布”，宽度设为“充满”，以便画布在水平方向上可以充满整个屏幕；高度设为300像素，以便在画布下方还能够容纳2行按钮。
2. 假设你已经完成了第一章的课程，已经下载了kitty.png；如果尚未下载该文件，可以从这里下载：http://appinventor.org/bookFiles/HelloPurr/kitty.png。
3. 将画布的背景图片设置为kitty.png：在设计视图的属性面板中，背景图片的默认设置为“无”，点击“无”及“上传文件”按钮来添加kitty.png文件；
4. 将画布的画笔颜色属性设置为红色，以便当用户刚启动应用但尚未点击颜色按钮时，画笔为红色。对照图2-4检查一下你的操作。

图2-4 将画布组件的背景图片设置为猫咪的图片

添加底部按钮及照相机组件

1. 从组件面板中拖出第二个水平布局组件，放在画布下方，设置其宽度属性为充满，水平对齐属性为“居中”；再拖两个按钮放在第二个水平布局组件中；将第一个按钮改名为“拍照按钮”，显示文本属性也设置为“拍照”；第二个按钮改名为“擦除按钮”，显示文本属性也设置为“擦除”；
2. 再拖两个按钮组件到第二个水平布局组件中，放在擦除按钮后面；
3. 两个按钮分别命名为“大圆按钮”、“小圆按钮”，显示文本属性也分别设为“大圆”、“小圆”；
4. 从组件面板的多媒体类中拖出一个照相机组件放在预览窗口中，它将落在非可视组件区。

到此为止，应用外观已经设置完成，如图2-5所示。

图2-5 油漆桶应用的完整用户界面

测试：在设备上检查一下应用，猫的图片上方是否有一行按钮？底部的按钮是否正常显示？

为组件添加行为

下一步将定义组件的行为。编写一个绘画程序的难度似乎是难以想象的，但无疑App Inventor已经承担了大部分繁重的工作：借助于简单易用的块语言， 不仅可以处理用户的触摸及拖动事件，也可以实现绘画及拍照功能。

在设计视图中，已经添加了叫做“画布”的画布组件，画布组件可以侦测到触摸及拖动事件，对触摸事件编程，来实现画圆功能，当用户的手指触摸到画布时，将在被触摸的位置画上一个圆形；对拖动事件编程，可以实现画线功能，即，当用户的手指在画布上划过时，沿途会画出一条线。还可以通过对按钮的点击事件编程，来改变画笔的颜色、大小、清除画布以将画布的背景图片修改为相机拍摄到的照片。

在触摸事件中画圆

首先处理触摸事件：当用户触摸画布时，在接触点绘制一个圆形：

(1) 在编程视图中，打开画布的代码块抽屉，拖出“当画布被触摸时”块，该代码块有三个参数：x坐标、y坐标及碰到任意精灵，如图2-6所示。其中的x、y坐标提供了接触点的位置信息。

图2-6 事件中携带了触碰点的位置信息

提示：在第一章你好猫咪的应用中，我们已经熟悉了按钮点击事件，但对于画布组件的事件还很陌生。按钮点击事件的很简单，不附带任何其他信息；但有些事件则不然，它们附带了与事件有关的“参数”信息。在画布的触摸事件中，提供了触摸点在画布上的x、y坐标，以及是否碰到了位于画布中的对象（在App Inventor中被称作“精灵”），但是在第三章之前我们还不需要使用碰到任意精灵参数。本章我们只用到了触碰点的坐标，利用坐标来绘制圆形。

(2) 从画布的代码块抽屉中拖出“让画布画圆”块，放在画布的触摸事件处理程序中，如图2-7所示；

图2-7 当用户点击画布时画一个圆

在“让画布画圆”块的右侧有四个插槽，其中的前三个插槽需要填入参数：圆心x坐标、圆心y坐标、半径，其中圆心x、y坐标用于指定绘制圆形的位置，半径用于指定圆的大小。图中的代码有些令人困惑，有两组x、y坐标，这里要区分清楚：触摸事件中的x、y坐标表示接触点的位置（已知）；而画圆命令块中的x、y坐标插槽，用于设定绘制圆形的圆心位置（待定）。我们恰好要以用户的触摸点为圆心绘制圆形，因此可以从触摸事件中取得x、y坐标的值，作为画圆命令的参数，填充到代码块的插槽中。（“让画布画圆”块中的第四个插槽是最近的版本中新增加的参数——实心，它的默认值是“真”，表示将绘制实心圆，如果设为假，将绘制空心圆。——译者注）

提示：可以从触摸事件块中提取事件的参数，方法是将鼠标悬停在参数上。如图2-8所示。

图2-8 鼠标悬停在事件参数上，可以取得事件的参数值

(3) 从事件中拖出“x坐标”、“y坐标”块，并将它们填充到画圆命令块的插槽中，如图2-9所示。

图2-9 圆心的位置已经确定，但还需要设定半径的大小

(4) 现在需要设定圆的半径，半径的单位为像素，像素是显示屏幕上所能绘制的最小的点，此时设半径为5个像素：在编程视图工作区的空白处输入数字5，再按回车，将会自动创建一个数字块，将数字块5拖入半径插槽。当数字块5填入到半径插槽后，屏幕左下角的黄色三角形处的数字变为0，因为此时，所有的插槽都已经被填满。如图2-10就是完整的触摸事件处理程序。

提示：在编程视图的工作区中输入5然后回车，这种操作叫做输入块（typeblocking），系统会根据你输入的字符，显示与该字符相匹配的一系列块；如果输入的是数字，那么将创建一个数字块。

图2-10 当用户触摸屏幕时，将以触摸点为圆心绘制一个半径为5的实心圆

测试：看看测试设备上都有什么。触碰画布，手指碰过的地方会留下一个圆点。如果在设计视图中将画布的画笔颜色属性设置为红色，那么圆点也是红色（否则应该是默认的黑色）。

在拖动事件中画线

下面添加拖动事件处理程序，先看一下触摸事件与拖动事件之间的区别：

• 触摸事件：手指在画布上放下再抬起，其间手指没有移动。
• 拖动事件：手指在画布上放下，手指与屏幕保持接触并移动。

在绘画程序中，手指在屏幕上拖动，沿着手指移动的路径，将绘制出一条线，而这条线实际上是由无数个微小的直线（线段）构成：手指每次微小的移动，都将从手指所在的最后一个位置开始，到手指的当前位置为止，绘制一个微小的线段。

(1) 从画布的代码块抽屉中拖出拖动事件处理程序块，如图2-11所示；拖动事件携带了以下参数：

• 起点X坐标、起点Y坐标：手指开始拖动时所在的位置（整条线的起点）；
• 邻点X坐标、邻点Y坐标：手指的上一个位置（微小线段的起点）；
• 当前X坐标、当前Y坐标：手指的当前位置（微小线段的终点）；
• 拖到任意精灵：布尔值，如果用户拖动过程中碰到过精灵，则其值为真。本章不会用到这个参数。

图2-11 比起触摸事件，拖动事件携带了更多的参数

(2) 从画布的代码块抽屉中拖出“让画布画线”块，填充到拖动事件块中，如图2-12所示。

图2-12 添加画线功能

(3) 画线命令块有四个参数，分别确定微小线段的起点及终点坐标，其中起点为（第一点X坐标，第一点Y坐标），终点为（第二点X坐标，第二点Y坐标）。你能确定每个参数中需要填入什么值吗？记住，当手指在画布上拖动时，拖动事件将被调用了很多次：在应用中，手指的每次微小的移动都会绘制出一个微小线段，从（邻点X坐标, 邻点Y坐标）到（当前X坐标, 当前Y坐标）。

(4) 从拖动事件中拖出你需要的参数，将邻点X坐标、邻点Y坐标分别填充到第一点x坐标、第一点y坐标中，然后，将当前X坐标、当前Y坐标分别填充到第二点x坐标、第二点y坐标中，如图2-13所示。

图2-13 当用户在屏幕上拖动时，从上一点到当前点绘制线段

测试：在设备上测试一下刚刚设定的行为：在屏幕上随意拖动手指，画出直线及曲线；触碰屏幕画一个圆。

改变颜色

应用已经实现了画线功能，但现在只能画红线。下面编写颜色按钮的事件处理程序，以便用户可以改变画笔的颜色；同样设置擦除按钮程序，以便用户可以清除画布并重新开始。 在编程视图中完成以下操作：

1. 打开RedButton的代码块抽屉，拖出“当RedButton被点击时”块；
2. 打开画布的代码块抽屉。拖出“设画布的画笔颜色”块（可能需要滚动代码块列表以便在列表的后面找到它），并把它放在点击事件块中“执行”的位置；
3. 打开内置块分组中的颜色抽屉，拖出红色块，将其填入到设置画笔颜色块的插槽中；
4. 重复步骤1-3，设置蓝色及绿色按钮；
5. 最后设置擦除按钮。从擦除按钮的抽屉中拖出“当擦除按钮被点击时”块。再从画布抽屉里拖出“清除画布”块，并将其放在擦除按钮点击事件块中。确认所有块显示如图2-14所示。 图2-14 点击颜色按钮改变画笔颜色，单击擦除按钮清空画布

测试：点击每个颜色按钮，看看是否能够画出不同颜色的圆点；点击擦除按钮，看看画布是否被清空。

让用户拍照片

App Inventor应用可以调用安卓设备的强大功能，包括相机功能。为了增加应用的趣味性，用户可以打开相机拍摄照片，并将照片设置为画布的背景。

照相机组件有两个关键的代码块：“让照相机拍摄照片”块用来启动设备上的拍照程序；拍照完成时将触发“照相机完成拍摄”事件。在完成拍摄事件处理程序中，可以将刚刚拍摄的照片设置为画布的背景图片。1. 打开拍照按钮的代码块抽屉并拖出按钮点击事件块；2. 从照相机1的抽屉中拖出“让照相机1拍摄照片”块，放在拍照按钮的点击事件处理程序中；3. 从照相机1的抽屉中拖出完成拍摄事件块；4. 从画布抽屉中拖出“设画布的背景图片”块，放在照相机1拍摄完成事件处理程序中；5. 照相机1拍摄完成事件中有一个名为“图片地址”的参数，代表刚刚拍摄完成的照片，从事件块中取出“图片地址”块，并填充到“设画布的背景图片”块的插槽中。所有的代码块如图2-15所示 。

图2-15 将拍好的照片设置为画布的背景图片

测试：在设备上点击拍照按钮并拍摄照片，猫的图片变成了你拍的照片。你可以在照片上进行绘画。（在Wolber教授的照片上绘画是学生们的一大乐事，如图2-16。）（Wolber教授是本书的作者之一。）

改变画笔的大小

在画布上画圆时，圆的大小取决于画圆命令中的半径参数，现在半径的值是5，如果想改变圆的大小，需要为半径设置不同的值。试试看将此前的5改为10，然后在测试设备上观察结果。

但问题是，无论开发者如何设置半径参数，应用的用户都只能用某个固定的尺寸画圆。如何让用户来改变圆的大小呢？为此我们来修改程序：当用户点击大圆按钮时，圆的半径设为8，当点击小圆按钮时半径设为2。

我们要用不同的半径画圆，但应用如何知道我们要用哪个值呢？必须通知应用我们选定的值，而应用必须以某种方式记住（或保存）这个值，这样才能在需要的时候使用这个值。之前我们所使用的值，要么设定为组件的属性（如画布的画笔颜色），要么用固定的数字块（如数字5），现在应用需要记住一些属性之外的、不是固定不变的东西，这就需要定义一个变量。变量是一个存储单元，可以把它想象成一个容器，里面存储着可变的数据，如画笔的大小（有关变量的详细信息，请参见本书第16章）。

图2-16 带有Wolber教授涂鸦照片的油漆桶应用

让我们先来定义一个变量“画笔宽度”：

1. 在编程视图的内置块分组中，从变量抽屉中拖出一个“声明全局变量”块。将“我的变量”改为“画笔宽度”；
2. 注意，这个“声明全局变量画笔宽度”块有一个开放的插槽，可以在这里设定变量的初始值，初始值指的是应用启动时变量的默认值（编程术语也叫“变量初始化”）。在本应用中，用数字块2来初始化变量画笔宽度，（创建块“2”的方法有两种：在工作区直接输入“2”然后回车；或从数学抽屉中拖出“0”块，将0改为2。）将其填充到“声明全局变量”块的插槽中，如图2-17所示。

图2-17 将全局变量画笔宽度的初始值设为2

使用变量

下一步，我们要修改画布的触摸事件处理程序，将其中画圆命令中的半径参数由原来的固定值替换为变量画笔宽度。（乍一看我们使用的半径参数还是预先设定的固定值2，并非一个可变值，不过别急，稍后我们将改变画笔宽度的值，因此也就改变了所画圆的大小。）

1. 从“声明全局变量画笔宽度”块中拖出一个“画笔宽度”块，它提供了变量的值；
2. 来看“让画布画圆”块，将数字块“5”拖出插槽并扔进垃圾桶，用“画笔宽度”块来替换（见图2-18）。当用户触摸到画布时，应用将根据画笔宽度的大小来确定圆的半径。

图2-18 圆的半径取决于变量“画笔宽度”中保存的值

修改变量的值

现在，应用将根据画笔宽度的值，来决定绘制圆的大小，不过，画笔宽度既然是变量，就要依据用户的选择进行改变。 通过编写小圆按钮及大圆按钮的点击事件处理程序来实现此功能：

(1) 从小圆按钮的抽屉中拖出点击事件处理程序；再从变量抽屉中拖出第三个块——“设（）为”块，点击小倒三角形周围区域打开下拉列表（此时只有一项），选择“global 画笔宽度”，并将其填充到小圆按钮点击事件中；最后，创建一个数字块“2”，并将其填充到“设 global 画笔宽度”块中。

(2) 创建另一个类似的大圆按钮点击事件处理程序，设置画笔宽度为8。这两个事件处理程序显示在编程视图中，如图2-19所示。

提示： “设global 画笔宽度”中的“global”（全局）指的是该变量适用于程序中所有的事件处理程序，因此被称为全局变量，与全局变量相对应的是局部变量，适用于程序的特定部分（详见第21章）。

图2-19 点击按钮改变画笔宽度，画圆的大小也将随之改变

测试：尝试单击大圆按钮、小圆按钮，然后在画布上触碰，所绘圆点的大小是否不同？画线呢？线没有变化，因为只有画圆命令块使用了变量画笔宽度。在此基础上，能否考虑修改代码块，以使画笔宽度对画线也同样有效？（提示：画布有一个画笔线宽属性。）

完整的应用：油漆桶

图2-20中列出了应用中的全部代码。

图2-20 油漆桶应用中的完整代码

改进

可以考虑做以下改进：

• 用户界面中没有提供更多的当前状态信息（如画笔大小或颜色），只能通过画图来了解这些信息。修改应用，向用户显示当前的状态信息；
• 在设置画笔线宽时，让用户有更多的选择，而不仅限于2和8。使用数字滑动条组件可以实现这一功能。

小结

本章涵盖了如下内容：

• 画布组件：用于在其中绘画，也可以感知触摸及拖动事件，可以利用这些事件来实现绘画功能；
• 使用布局组件来安置多个组件，而不是将它们摞在一起；
• 有些事件处理程序携带了与事件有关的信息，例如触摸事件中携带了触摸点的坐标，这些信息用参数来表示。在使用带参数的事件处理程序时，App Inventor在事件块中，为每个参数派生出两个块，分别用来读取和设置这些参数；
• 创建变量可以使用变量抽屉中的“声明全局变量（我的变量）”块，变量可以让应用记住那些没有被保存为组件属性值的信息，如画笔的大小；
• 对于程序中声明的每一个全局变量，App Inventor会自动派生出两个块：“global+变量名”块用来获取变量的值（读操作），而“设 global+变量名”块用来设置或修改变量的值（写操作）。将鼠标悬停在声明变量块的变量名称上，就可以获得这两个块。 本章介绍了如何利用画布组件来实现一个绘画程序。你也可以用它来编写某些2D游戏中的动画，更多信息请参见第3章的打地鼠游戏、第5章的“瓢虫快跑”游戏，以及第17章中关于动画的讨论。