「JavaFXの座標系と座標変換」の版間の差分

2016年3月26日 (土) 08:01時点における版

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JavaFXに関してたくさんの解説がネットや書籍に載っていますが、意外なことに JavaFXの座標系に関する解説が少ないようです。

この記事では JavaFx の座標系と、座標変換に関して解説します。

JavaFXの座標系

まず、JavaFxで使用されているワールド座標を示します。 ワールド座標とは、JavaFXのコントロールや図形が置かれる 座標空間です。

図1 JavaFXのワールド座標

図は、3Dカメラを用いない場合の Scene で使われるワールド座標系です。 z軸も書いてあるのは、2Dグラフィックスでも画面の深さ方向の座標(Z軸)が使われることがあるからです。

Scene(ウィンドウ) の左上が座標系の原点で、そこから右方向にX軸が、下方向にY軸が伸びます。 画面に潜る方向がZ軸の正方向になります。 軸目盛の単位はピクセルです。

3Dカメラを用いない Scene では、Scene とワールド座標の関係は固定されています。 3Dカメラに関しては「変換」の説明が終わってから説明します。

ローカル座標

Scene に登録された個々のノード(コントロールやコンテナや図形)は、 自身のローカル座標を持ちます。

例えば、2次元図形の　Rectangle は矩形の左上の座標をプロパティ x, y　に保持しますが これはローカル座標です。

3次元図形の Box(箱型) や Sphere(球) はその中心が常に座標 (0, 0) になりますが、 (0、0) はローカル座標です。つまり3次元図形は自身のローカル座標の中を動くことができません。

図2 JavaFX の座標系の階層構造

ローカル座標は親ノードのローカル座標の中に置かれます。もし、ノードにTransform(変換)が無く、 layoutX, layoutYプロパティもゼロのままならば、ノードのローカル座標系と親ノードの ローカル座標系は一致します。

JavaFxでは、2Dでは図形はある程度ローカル座標内でも動かすことができますが、3D図形を ローカル座標内で動かすことはできません。つまり、JavaFXでは、特に3D では ローカル座標系はノード(図形)に固定された座標系と考えて、 親ノードに対するノード(図形)の位置や回転や大きさの指定は、親ノードのローカル座標に対する ノードのローカル座標の位置や傾きや大きさを変更することで行います。 図形ではなくローカル座標を変更するという考え方に注意してください。

JavaFX のノードの Transform(変換)やlayoutX/LayoutY プロパティはノードの親のローカル座標に対する 自身のローカル座標を決定するためのものなのです。

別の言い方をすれば、親のローカル座標に対する自身のローカル座標を定義するためのものなのです。

Transform(変換)

layoutX, layoutYプロパティ

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