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Flutter CustomPaint 自定义绘制实战：从基础到五子棋

拾柒
拾柒
发布时间：2026-10-15 | 3人浏览过
原创

在 Flutter 开发中，当系统自带组件无法满足复杂的 UI 设计需求时，CustomPaint 提供了强大的自定义绘制能力。本文深入解析其核心参数与层级逻辑，并通过绘制基础图形及完整五子棋案例，展示 Canvas 的高效使用方法与性能优化技巧。

认识 CustomPaint 架构

CustomPaint 是 Flutter 中用于自由绘制的 Widget，其绘制逻辑以当前 Canvas（画布）的左上角为原点。它的结构主要包含三个关键参数：

  • child：放置在画布中间的子组件。
  • painter：负责背景层的绘制内容。
  • foregroundPainter：负责前景层的绘制内容。

这三者的渲染顺序非常明确：painter 最先执行，接着渲染 child 组件，最后执行 foregroundPainter。这意味着如果前景画笔与背景画笔在同一位置绘制，前景会覆盖背景。CustomPainter 类中的 paint 方法负责具体的绘图指令，接收 canvas 和 size 两个参数。

图层交互测试案例

为了直观理解各层级的关系，可以通过以下代码创建一个组合示例。在此案例中，我们定义了红色背景的 child，蓝色背景的 painter，以及绿色前景的 foregroundPainter。

import 'package:flutter/material.dart';

class MyPaint extends StatelessWidget {
  const MyPaint({Key? key}) : super(key: key);
  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Scaffold(
      appBar: AppBar(title: Text('CustomPaint Test')),
      body: Center(
        child: CustomPaint(
          size: Size(300, 300), // 指定画布尺寸
          painter: MyBackgroundPainter(),
          foregroundPainter: MyForegroundPainter(),
          child: Container(
            height: 80,
            width: 80,
            color: Colors.red,
            alignment: Alignment.center,
            child: Text('Child', style: TextStyle(color: Colors.white)),
          ),
        ),
      ),
    );
  }
}

// 背景绘制器：绘制蓝色圆形和线条
class MyBackgroundPainter extends CustomPainter {
  @override
  void paint(Canvas canvas, Size size) {
    final paint = Paint()
      ..color = Colors.blue
      ..strokeWidth = 4;
    // 绘制大圆
    canvas.drawCircle(Offset(100, 100), 60, paint);
    // 绘制线条
    canvas.drawLine(
      Offset(50, 50),
      Offset(200, 200),
      paint,
    );
  }

  @override
  bool shouldRepaint(covariant CustomPainter oldDelegate) => false;
}

// 前景绘制器：绘制绿色圆形，将覆盖 Child 的一部分
class MyForegroundPainter extends CustomPainter {
  @override
  void paint(Canvas canvas, Size size) {
    final paint = Paint()
      ..color = Colors.green.withOpacity(0.8);
    // 绘制小圆，位于 Child 上方
    canvas.drawCircle(Offset(size.width / 2, size.height / 2), 40, paint);
  }

  @override
  bool shouldRepaint(covariant CustomPainter oldDelegate) => false;
}

运行上述代码可见：底层为蓝色区域，中间为红色 Container，顶层覆盖了半透明的绿色圆圈。这种分层机制允许我们在不同层级添加阴影、装饰或交互反馈。

常用绘制方法速查

Canvas 类提供了丰富的基础图形绘制接口，以下是核心方法的使用要点：

  • drawCircle：绘制圆形，需指定中心点 Offset、半径和 Paint 属性。
  • drawRect：绘制矩形，通常配合 Offset.zero & size 填充整个画布。
  • drawLine：绘制线段，起点和终点均为 Offset。
  • drawPath：绘制复杂路径，适合不规则图形。
  • drawImage：绘制图片资源。
  • drawText / drawParagraph：绘制文本（新版 Flutter 推荐使用 Paragraph 构建器）。

第 1 步：绘制基础点与 Line/PointMode

在使用 drawPoints 时，PointMode 决定了点的连接方式：

  • PointMode.points：仅绘制独立的点。
  • PointMode.lines：两两成对绘制线段（奇数个点时忽略最后一个）。
  • PointMode.polygon：将所有点首尾相连连成一条折线。
class PointsDemo extends CustomPainter {
  @override
  void paint(Canvas canvas, Size size) {
    final paint = Paint()
      ..color = Colors.red
      ..strokeWidth = 15
      ..strokeCap = StrokeCap.round;
    
    final points = [
      Offset(0, 0),
      Offset(size.width / 2, size.height / 2),
      Offset(size.width, size.height),
    ];
    
    // 使用 points 模式绘制独立红点
    canvas.drawPoints(PointMode.points, points, paint);
  }

  @override
  bool shouldRepaint(covariant CustomPainter oldDelegate) => false;
}

第 2 步：组合复杂形状与 Path

对于弧形、椭圆和圆角矩形等形状，通常需要结合 PaintingStyle.fill（填充）和 PaintingStyle.stroke（描边）来调整视觉效果。

class ShapesDemo extends CustomPainter {
  @override
  void paint(Canvas canvas, Size size) {
    final strokePaint = Paint()
      ..color = Colors.red
      ..strokeWidth = 4
      ..style = PaintingStyle.stroke;
    
    final fillPaint = Paint()
      ..color = Colors.blue.withOpacity(0.3)
      ..style = PaintingStyle.fill;

    // 绘制直线
    canvas.drawLine(Offset(20, 20), Offset(size.width - 20, 20), strokePaint);

    // 绘制闭合路径（三角形）
    final path = Path()
      ..moveTo(20, size.height - 20)
      ..lineTo(size.width / 2, 20)
      ..lineTo(size.width - 20, size.height - 20)
      ..close();
    canvas.drawPath(path, fillPaint);

    // 绘制椭圆
    canvas.drawOval(Rect.fromLTWH(20, 50, size.width - 40, 100), strokePaint);

    // 绘制圆弧 (90度)
    canvas.drawArc(
      Rect.fromLTWH(20, 170, 100, 100),
      0,
      pi / 2,
      false,
      strokePaint,
    );

    // 绘制圆角矩形
    canvas.drawRRect(
      RRect.fromLTRBR(
        20, 170, 120, 270,
        Radius.circular(10),
      ),
      fillPaint,
    );
  }

  @override
  bool shouldRepaint(covariant CustomPainter oldDelegate) => false;
}

实战：绘制五子棋棋盘

下面是一个完整的五子棋棋盘绘制示例。该示例展示了如何计算网格间距、绘制背景色、网格线以及放置黑白棋子。同时演示了如何通过 shouldRepaint 控制重绘逻辑。

class GobangBoard extends StatelessWidget {
  @override
  Widget build(BuildContext context) {
    return Center(
      child: CustomPaint(
        size: Size(300, 300),
        painter: GobangPainter(),
      ),
    );
  }
}

class GobangPainter extends CustomPainter {
  @override
  void paint(Canvas canvas, Size size) {
    // 计算格子宽度和高度
    final cellSize = size.width / 15;
    final cellHeight = size.height / 15;

    // 1. 绘制棋盘背景 (纸黄色)
    var bgPaint = Paint()
      ..isAntiAlias = true
      ..style = PaintingStyle.fill
      ..color = Color(0xFFCDB175);
    canvas.drawRect(Offset.zero & size, bgPaint);

    // 2. 绘制网格线
    var linePaint = Paint()
      ..style = PaintingStyle.stroke
      ..color = Colors.black87
      ..strokeWidth = 1.0;

    for (int i = 0; i <= 15; ++i) {
      // 横线
      canvas.drawLine(
        Offset(0, i * cellHeight),
        Offset(size.width, i * cellHeight),
        linePaint,
      );
      // 竖线
      canvas.drawLine(
        Offset(i * cellSize, 0),
        Offset(i * cellSize, size.height),
        linePaint,
      );
    }

    // 3. 绘制中心黑子
    var piecePaint = Paint()
      ..style = PaintingStyle.fill
      ..color = Colors.black;
    
    canvas.drawCircle(
      Offset(size.width / 2 - cellSize/2, size.height / 2 - cellHeight/2),
      cellSize / 2 - 2,
      piecePaint,
    );

    // 4. 绘制白子
    piecePaint.color = Colors.white;
    canvas.drawCircle(
      Offset(size.width / 2 + cellSize/2, size.height / 2 - cellHeight/2),
      cellSize / 2 - 2,
      piecePaint,
    );
  }

  @override
  // 由于本例静态绘制，返回 true 确保首次加载必绘；实际项目中应根据状态变化决定
  bool shouldRepaint(CustomPainter oldDelegate) => true;
}

性能优化：避免无谓的重绘

自定义绘制在 Flutter 中属于高开销操作。为了提升 UI 流畅度，务必关注 shouldRepaint 回调的使用：

  1. 正确利用 shouldRepaint：
    每次 Widget 树重新 Build 时，Flutter 都会调用此方法判断是否需要重绘。
    • 如果绘制内容与外部状态无关，直接返回 false。
    • 如果依赖外部数据（如动画进度、用户输入），应在该方法中比较新旧状态，仅在数据变化时返回 true。
  2. 分层绘制策略：
    如五子棋示例中，棋盘背景是不变的，只有棋子位置会变。如果将两者合并在一个 CustomPaint 中，落子时将导致整个背景被重绘。
    优化方案：将不变的背景封装为单独的 CustomPainter（返回 false），将变化的棋子单独封装。这样只需要重绘棋子部分，大幅降低渲染压力。

总结

CustomPaint 赋予了 Flutter 开发者完全掌控 2D 图形渲染的能力。核心在于理解 painter（背景）、child（中层）和 foregroundPainter（前景）的叠加顺序，并熟练使用 Canvas 的几何绘制 API。在实际工程中，通过合理拆分图层和优化 shouldRepaint 逻辑，可以构建出既美观又高效的自定义 UI 组件。

以上就是 Flutter CustomPaint 自定义绘画示例详解的详细内容，更多关于 Flutter CustomPaint 自定义绘制性能优化的资料请关注本站其它相关文章！

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